“O homem aplica os princípios da engenharia química há milhares de anos. Muitas atividades humanas antigas tais como fabricação de cerveja, pão e sabão, sem contar experiências dos alquimistas, envolvem aplicações de engenharia química.
Como profissão moderna, no entanto, só se consolidou a partir da Segunda Guerra Mundial, com a sistematização dos conhecimentos das operações comuns dos diversos processos (as operações unitárias) e o desenvolvimento adequado e unificado da mecânica dos fluidos, da transferência de calor e de massa aplicados à engenharia (os fenômenos de transferência ou fenômenos de transporte).
No final do século XIX o termo “engenheiro químico” já vinha sendo utilizado nos meios técnicos, no entanto, educação formal sobre o assunto ainda não existia. Em 1880 um esforço foi feito por George Davis (pesquisador inglês) a fim de unir estes ecléticos profissionais em uma espécie de sociedade (Society of Chemical Engineers) “Sociedade de Engenheiros Químicos”.
Todavia, foi somente em 1888 que esta situação começou a ser modificada, quando o professor Lewis Norton, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) (EUA) introduziu um Curso formalizando o título de Engenheiro Químico. Coube a William Page Bryant a honra de se ter tornado, em 1891, o primeiro graduado em Engenharia Química.
Outras escolas, como a da Universidade da Pensilvânia em 1892 e Universidade de Tulane em 1894, rapidamente iniciaram seus programas em Engenharia Química em cursos de 4 anos.
No Brasil, os primeiros cursos de engenharia química surgiram em 1922 (Escola de Engenharia do Mackenzie) e 1925 (Escola Politécnica da Universidade de São Paulo). Atualmente, há no país entre as universidades públicas e privadas, cerca de 170 instituições de ensino credenciadas que oferecem o curso de Engenharia Química. A data comemorativa da profissão é 20 de setembro.
Áreas de atuação e atribuições
Inicialmente muito ligada à indústria química e petroquímica, a Engenharia Química estendeu seu leque de atuação para várias outras áreas, sendo hoje considerada uma Engenharia de Processos, ou seja, sua atuação se encontra em toda atividade humana de transformação de matérias-primas em produtos, que envolve conhecimentos de engenharia (cálculos matemáticos, emprego da Física, conhecimento baseado na experiência, análise econômica etc) e Química.
Mais recentemente ainda, a Biologia passou a ter grande importância para a Engenharia Química, principalmente nos Bioprocessos (exemplos: fabricação de biocombustíveis por fermentação e indústria de alimentos).
Por atuar geralmente numa corporação industrial, o Engenheiro Químico necessita ainda possuir formação na área de Humanas (exemplos: comunicação e expressão, empreendedorismo e gerenciamento de pessoas e projetos) e noções de Direito.
Entre as tendências estão o desenvolvimento de novos materiais, principalmente usando nanotecnologia; utilização da biotecnologia na obtenção de produtos pelo uso de microrganismos ou enzimas; desenvolvimento de tecnologias limpas e baseadas em matérias-primas renováveis; controle de poluição e gestão ambiental; controle automático de processos em batelada, controle de alto desempenho e de plantas; desenvolvimento de matrizes energéticas sustentáveis e um melhor entendimento da ação das drogas (remédios) no corpo humano, através da investigação da bioquímica corporal usando métodos físico-químicos e modelagem matemática.
De acordo com as Resoluções 218/73 e 1073/16 do CONFEA, ratificadas pela Lei 5.194/66 e Decreto 85.877 /81 são atribuições do engenheiro químico, entre outras:
- Gestão, supervisão, coordenação, orientação técnica; coleta de dados, estudo, planejamento, anteprojeto, projeto, detalhamento, dimensionamento e especificação; estudo de viabilidade técnico-econômica e ambiental.
- Assistência, assessoria, consultoria; direção de obra ou serviço técnico; vistoria, perícia, inspeção, avaliação, monitoramento, laudo, parecer técnico, auditoria, arbitragem.
- Desempenho de cargo ou função técnica; treinamento, ensino, pesquisa, desenvolvimento, análise, experimentação, ensaio, divulgação técnica, extensão; elaboração de orçamento; padronização, mensuração, controle de qualidade.
- Execução de obra ou serviço técnico; fiscalização de obra ou serviço técnico; produção técnica e especializada; condução de serviço técnico.
- Condução de equipe de produção, fabricação, instalação, montagem, operação, reforma, restauração, reparo ou manutenção; execução de produção, fabricação, instalação, montagem, operação, reforma, restauração, reparo ou manutenção; operação, manutenção de equipamento ou instalação. Execução de desenho técnico.
- Análise química e físico-química, química biológica, bromatológica, toxicológica e legal, padronização e controle de qualidade; produção e tratamentos prévios e complementares de produtos e resíduos; condução e controle de operações e processos industriais, de trabalhos técnicos, reparos e manutenção no âmbito das respectivas atribuições; pesquisa e desenvolvimento de operações e processos industriais.
- Estudo, elaboração e execução de projetos de processamento; estudo, planejamento, projeto e especificações de equipamentos e instalações industriais.
- No que se refere à indústria química e petroquímica e de alimentos; produtos químicos; tratamento de água e instalações de tratamento de água e de rejeitos.
“Muito se espera do nosso futuro. Que ele seja próspero e traga um novo período de oportunidades. Mas o que determina o futuro são as nossas ações de hoje.”
Avanços da Engenharia Química
Biomedicina – Os engenheiros químicos desempenham um papel fundamental no avanço da biomedicina, não apenas na fabricação de fármacos, mas projetando dispositivos complexos para aprimorar o tratamento e o gerenciamento de doenças. O desenvolvimento de equipamentos que funcionam como órgãos artificiais tem sido uma contribuição da Engenharia Química para a medicina.
Produção de Alimentos – têm contribuído para a produção de uma variedade grande de alimentos frescos, seguros, saudáveis e saborosos para preparar nossas refeições, devido à descoberta de fertilizantes, pesticidas e herbicidas que protegem e melhoram o crescimento de frutas e vegetais; inovações no processamento e embalagem de alimentos que ajudam a melhorar o sabor, a aparência e o valor nutricional; e em novas técnicas de esterilização que conservam os alimentos.
Desenvolvimento de Dispositivos Eletrônicos – contribuíram para a invenção de chips semicondutores. Esses profissionais são fundamentais no desenvolvimento contínuo de materiais avançados e nos processos de fabricação necessários para produzi-los.
Geração de Energia – têm sido fundamentais no desenvolvimento dos diferentes processos envolvidos na geração de energia. Esses métodos variam do refino tradicional de petróleo à criação inovadora de combustíveis a partir de recursos renováveis.
Desenvolvimento de Novos Materiais – foram responsáveis pela disponibilidade de muitos materiais novos, principalmente na rápida evolução dos plásticos. Esses desenvolvimentos permitiram enormes avanços em áreas como computadores, telecomunicações e biomedicina. Os exemplos variam desde a garrafa de leite de polietileno comum encontrada em sua caixa de laticínios local até o Kevlar, o plástico especializado usado em coletes leves à prova de balas.
Preservação do Meio Ambiente – Muitas das tecnologias que combatem a poluição foram criadas por engenheiros químicos. Graças a novos processos, mais resíduos pós-consumo estão sendo reutilizados e produtos secundários industriais estão sendo reprocessados. Como consequência, a humanidade tem água e ar mais limpos.
Perspectivas para esse ano e para o futuro
Os novos desafios para este profissional incluem não somente uma sólida formação em química, física e matemática, mas também é de fundamental importância que esse profissional estenda os seus conhecimentos para campos interdisciplinares como a medicina, biotecnologia e a nanociência. Isso possibilitará ao Engenheiro Químico se adaptar ao avanço da ciência e dos grandes desafios da sociedade moderna.
Materiais/Energia/Produtos/Tecnologia
A participação do engenheiro químico é comum no desenvolvimento de novos materiais e produtos. O crescimento do poder econômico da classe média em países emergentes vai demandar a necessidade de mais materiais, produtos, energia e acesso a tecnologia, dessa forma a participação da engenharia química vai ser fundamental na:
- intensificação de processos;
- desenvolvimento de melhorias na intensidade de energia e tecnologias de emissões zero;
- desenvolvimento de métodos novos e mais eficientes para a produção de materiais.
Carbono/Reciclagem/Gerenciamento de resíduos
O consumo mais consciente vem aumentando de forma expressiva no mundo, sendo cada vez maior a interação do consumidor com as empresas das quais adquire produtos. Isso faz com que o consumidor exija mais transparência e tenha interesse em saber como um produto é feito, se a empresa reutiliza ou recicla seus resíduos e como essas iniciativas contribuem para redução do impacto ao meio ambiente.
O jeito como a sociedade vem avançando contribui cada vez mais para mudanças na forma de consumir e produzir. Alinhado a essas mudanças, as exigências de órgãos reguladores também serão cada vez maiores e nesse aspecto assuntos atrelados a redução de emissões de carbono e reciclagem se tornam áreas em expansão. Sendo assim, a engenharia química vai participar de forma ativa:
- Na melhora da eficiência de carbono e redução cada vez maior das suas emissões globais;
- Na construção de novas indústrias em torno da reutilização e reciclagem de materiais de aterros existentes e gerados nos processos produtivos;
- No aumento da demanda por materiais mais leves e duráveis que sejam facilmente recicláveis.
Alimentos
A demanda por alimentos será cada vez maior, o que vai exigir mudanças nas formas tradicionais de plantio.
A engenharia química já participa de forma ativa na produção de fertilizantes e defensivos agrícolas. Contudo, para o futuro a preocupação está em fazer as atividades suprirem as necessidades crescentes da sociedade de forma mais sustentável. Trazendo uma necessidade de:
- geração de alimentos usando técnicas agrícolas não tradicionais;
- criação de novos agente ativos baseados em biomateriais e ciência de dados.
Água
O acesso a água já é um problema enfrentado a nível mundial. Dados do relatório da OMS sobre acesso a água e saneamento básico apontam que cerca de 2,1 bilhões de pessoas não têm acesso a água potável. Essa limitação vai continuar impulsionando avanços tecnológicos, como:
- Buscar aumentar a capacidade de purificação;
- Buscar aumentar a capacidade de dessalinização;
- Buscar aumentar a capacidade de reúso.
Participação na construção civil
Na geração de materiais relacionados a construção civil, a engenharia química já possui uma grande participação. Seja trabalhando em conjunto com outras engenharias em pesquisas para incorporação de resíduos e melhora de desempenho de materiais, ou na produção de cimento, vidro, revestimentos cerâmicos, alumínio entre outros.
Segundo a AlChE, a renovação das infraestruturas (pontes, estradas, redes elétricas, sistemas de água e outros) vai envolver cada vez mais projetos inovadores e com melhor custo-benefício, nos quais a química e os materiais serão fundamentais.
Data Science
Algumas das áreas de atuação do engenheiro químico são a simulação, modelagem e otimização de processos químicos. Usando para execução das atividades softwares como Excel, Matlab, AspenPlus, Comsol Multiphysics entre outros. A união dessas ferramentas à métodos numéricos permitem que o engenheiro aplique esses princípios conhecidos da engenharia química para resolver com muita habilidade problemas difíceis.
Com a interação da inteligência artificial nas indústrias químicas o engenheiro vai receber uma grande quantidade de informações ainda mais complexa, e por isso conhecimentos em data science são uma oportunidade para os profissionais da área. Haverá uma maior necessidade de:
- processar um conjunto relativamente grande e complexo de informações;
- automatizar, modelar e manipular dados;
- avaliar hipóteses;
- promover experimentação ágil.
O data science vem como um instrumento para agilizar tarefas, tornar processos mais eficientes e antecipar situações de risco.
A engenharia química é uma profissão com relações diretas em outras engenharias e profissões, pelo simples fato de não atender apenas a um único segmento, mas ser responsável pela produção de uma infinidade de materiais que são utilizados por outros profissionais para desenvolvimento das suas atividades. Em 2023 e durante todo o futuro, essas relações serão cada vez mais interdisciplinares e colaborativas buscando resolver problemas e necessidades futuras de forma eficiente e sustentável.
Existe uma grande expectativa para tudo que a ciência e a engenharia serão capazes de criar no futuro, como serão capazes de solucionar problemas e contribuir para a sociedade. Temos certeza que nosso papel como engenheiros continuará sendo fundamental para toda a sociedade mundial em praticamente todos os setores.”
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Referências:
https://g1.globo.com/sc/santa-catarina/especial-publicitario/crea-sc/o-futuro-se-constroi-agora/noticia/2019/10/02/para-os-profissionais-da-engenharia-quimica-o-futuro-se-constroi-agora.ghtml
https://fei.edu.br/engenhariadofuturo/quimica.html
https://www.linkedin.com/pulse/o-futuro-da-engenharia-qu%C3%ADmica-carolina-milcharek-machado/?originalSubdomain=pt