Fronteiras da Engenharia Química (Criogenia, Nanotecnologia e Engenharia de Tecidos)

Segue lista com 40 segmentos que fazem fronteira com a Engenharia Química. 

  1. Bioprocessos
  2. Alimentos
  3. Materiais
  4. Mineração
  5. Ensino (Professor ou Professora)
  6. Combustíveis/Biocombustíveis
  7. Cosméticos
  8. Celulose e Papel
  9. Petróleo e Petroquímica
  10. Tratamentos de efluentes
  11. Tintas
  12. Polímeros
  13. Fertilizantes
  14. Produção Têxtil
  15. Siderúrgicas
  16. Metalúrgicas
  17. Produção de Vidro
  18. Engenharia Verde
  19. Perito Criminal
  20. Tratamento de Resíduos
  21. Energias Renováveis
  22. Engenharia Metabólica
  23. Cimentos
  24. Industria nuclear
  25. Perfumes
  26. Óleos, gorduras e ceras
  27. Industrias de Fermentação
  28. Industrias agroquímicas
  29. Explosivos, agentes químicos tóxicos e propelentes
  30. Industrias dos cloros e dos álcalis
  31. Industrias de produtos fotográficos
  32. Derivados químicos da madeira
  33. Industria Farmacêutica
  34. Industria de Cerâmica
  35. Produtos Carboquímicos
  36. Gases Industriais
  37. Sabões e Detergentes
  38. Engenharia Criogênica: são processos que envolvem temperaturas muito baixas. Há aplicações de Engenharia Criogênica em diversas áreas, tais como separação de compostos do ar, produção de hidrogênio, entre outros.

A engenharia criogênica é um ramo da engenharia que utiliza a criogenia para várias aplicações domésticas, comerciais, científicas, médicas e de defesa. A criogenia é um ramo da física preocupada com a produção de temperaturas muito baixas e os efeitos dessas temperaturas em diferentes substâncias e materiais. As temperaturas estudadas em criogenia são aquelas abaixo de -243,67 graus Fahrenheit (120 Kelvin); essas baixas temperaturas não ocorrem na natureza.

Essas baixas temperaturas foram usadas para liquefazer gases atmosféricos como oxigênio, hidrogênio, nitrogênio, metano, argônio, hélio e néon. Os gases são condensados, coletados, destilados e separados. O metano é usado no gás natural líquido (GNL) e o oxigênio, o hidrogênio e o nitrogênio são usados ​​nos combustíveis para foguetes, na metalurgia e em vários processos químicos. O hélio é usado em câmaras de descompressão de mergulho e para manter temperaturas adequadamente baixas para ímãs supercondutores, e o néon é usado na iluminação.

Além de encontrar maneiras de liquefazer gases, a engenharia criogênica deu ao mundo aparelhos como geladeiras, condicionadores de ar e frascos a vácuo. Os frascos foram desenvolvidos como um meio de armazenar os gases em forma líquida indefinidamente. O ar-condicionado e a refrigeração foram inventados pelo americano John Gorrie em 1848 e desenvolvidos nos anos posteriores pelo alemão Carl Von Linde e outros. A Linde fabricou a Linde Eismachinen, precursora da moderna geladeira doméstica.

A refrigeração permitia que os alimentos frescos fossem armazenados e transportados por longas distâncias, mudando hábitos alimentares e estilos de vida em todos os lugares. A ciência da engenharia criogênica também afetou a maneira como as guerras são travadas ao produzir armas de foguetes V-2 e combustível líquido.

Este campo levou à pesquisa na indústria de tecnologia espacial e à teoria da supercondutividade. A Independence Cryogenic Engineering, uma empresa americana, fabrica sistemas de refrigeração criogênica para sistemas de ressonância magnética (RM) e ressonância magnética nuclear (RMN). Os avanços na engenharia criogênica afetaram a vida moderna em grande parte.

O caminho não foi tranquilo, no entanto, com alguns acidentes muito ruins compensando os desenvolvimentos positivos da criogenia. Um exemplo disso foi uma explosão de um tanque de GNL em Cleveland, Ohio, que matou 131 pessoas em 1944. As pessoas que trabalham na engenharia criogênica também precisam lidar com os riscos de queimaduras frias, asfixia e toxicidade. É essencial usar  roupas protetoras e proteção para os olhos.

Para trabalhar neste campo, é necessário ter um diploma de bacharel, mestrado ou mais avançado em engenharia criogênica. Os tópicos abordados nesses programas geralmente incluem supercondutividade, processamento de alimentos criogênicos, tecnologia de vácuo, produção de gás líquido natural, separação de gases, liquefação de gás e engenharia de processos criogênicos. As perspectivas de trabalho para os criogenistas são excelentes e bem remuneradas.

  1. Nanotecnologia: está associada à produção de compostos em escala atômica (ou nano), onde estruturas e novos materiais são projetados a partir dos átomos. Atualmente, uma vasta gama de produtos de estrutura nano tem sido estudado, dentre os quais se destacam medicamentos, novos materiais, cosméticos, entre outros.

A nanotecnologia pode ser considerada como um conjunto de atividades ou mecanismos que ocorrem em uma escala extremamente pequena, mas que tenham implicações no mundo real. Esses mecanismos estão além da percepção dos olhos humanos e operam em uma escala chamada nanométrica (um nanômetro é a bilionésima parte de um metro).

A nanotecnologia abre a possibilidade de manipular átomos e moléculas e já tem sido largamente empregada na fabricação de semicondutores e circuitos integrados (chips) – como computadores e telefones celulares -, e na confecção de dispositivos que incorporam a combinação de porções orgânicas e inorgânicas.

A biologia integrada com tecnologia eletrônica e mecânica será sem dúvida um dos maiores mercados para a nanotecnologia, criando a possibilidade de ferramentas analíticas e implantes que interligue computadores e dispositivos avançados com conexões neurais, o que será sem dúvida de real benefício ao ser humano.

Entre tantas inovações convergentes, a nanociência e a nanotecnologia entram nessa longa aventura como uma alternativa para o estudo dos fenômenos e manipulação de materiais na escala atômica, molecular e macromolecular, quando as propriedades diferem significativamente daquelas observadas na escala macro e a realização do desenho, caracterização, produção de estruturas, peças e sistemas pelo controle do seu tamanho e forma na escala nanométrica ou 10-9.

Presente em vários produtos do nosso cotidiano, como nos protetores solares, em calçados esportivos, telefones celulares, tecidos, cosméticos, automóveis e medicamentos, entre outros, também é muito ativa em vários setores, tais como: energia, agropecuária, tratamento e remediação da água, cerâmica e revestimentos, materiais compostos, plásticos e polímeros, aeroespacial, naval e automotivo, siderurgia, odontológico, medicamentos,  têxtil, cimento e concreto, microeletrônica, diagnóstico e prevenção de doenças.

  1. Engenharia de Tecidos: este campo se preocupa com a modelagem do funcionamento de órgãos do corpo humano, como o pulmão e coração. Além disso, há o desenvolvimento de materiais poliméricos biocompatíveis, que podem ser utilizados no desenvolvimento de tecidos e órgãos.

É uma especialização que permite recriar, industrialmente, tecidos e órgãos sintéticos ou semissintéticos funcionais. Na prática, ela atua como um instrumento da medicina, fornecendo alternativas mais eficazes aos médicos para o tratamento de doenças graves, cujo transplante ou enxerto sejam as únicas saídas.

As vantagens de um órgão fabricado por um engenheiro de tecidos sobre um doado são, basicamente, duas. A primeira relaciona-se com o tempo, já que, enquanto um paciente espera anos por um transplante no sistema tradicional, com essa nova ciência ele esperará somente algumas semanas.

Já a segunda associa-se à rejeição do tecido doado. Mesmo quando o organismo receptor aparenta aceitar bem a nova parte nele implantada, o paciente é obrigado a tomar imunossupressores. Esses medicamentos diminuem a capacidade do corpo de reconhecer agentes estranhos, assim ele não rejeitará o tecido implantado. Contudo, isso também possibilita que doenças passem despercebidas pelas defesas do corpo e ataquem livremente.

Porém, como o órgão produzido em laboratório utiliza amostras de células do próprio paciente, não há risco de reações adversas. Logo não é preciso que ele tome imunossupressores, o que torna seu futuro muito mais saudável.

Não há previsões sobre quando todas as classes sociais poderão contar com essa poderosa arma pela vida. Contudo, a história das implantações de tecnologias medicinais mostra que a velocidade com a qual novas terapias chegam às massas é diretamente proporcional ao valor que os governos aplicam nesses programas.

A Engenharia de Tecidos permitirá, num futuro próximo, que alunos da área da saúde estudem os órgãos humanos funcionando fora do corpo, o que tornará a experiência em sala de aula muito mais atrativa. A indústria de cadáveres também será desarticulada, garantindo um tratamento mais respeitoso aos mortos.

Outra área que lucrará muito será a pesquisa, principalmente farmacêutica. Isso, pois os cientistas poderão testar medicamentos em órgãos humanos sem preocupar-se com as rigorosas, porém necessárias, normas éticas, já que os experimentos serão feitos sobre tecidos individuais, e não em organismos conscientes.

Com isso, o preço dos medicamentos e o tempo necessário para desenvolvê-los serão significativamente reduzidos. Como os testes serão feitos diretamente em órgãos humanos, e não em outros animais, a segurança dos tratamentos também aumentará muito.

REFERÊNCIAS

Dia do Engenheiro Químico. CALEQA.

15 melhores empresas da Indústria Química Brasileira. Química.

O que é engenharia criogênica?. Netinbag.com.

Nanothecnology. Embrapa.

Tudo sobre o curso de Engenharia de Tecidos. Engenharia é.

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