O que é um Engenheiro Químico?

A Engenharia possui diversas áreas de atuação, dentre elas existe a especialização no setor químico, onde o profissional engloba conhecimentos de química e de engenharia para otimizar processos industriais na fabricação ou desenvolvimento de algum produto.

Atuando principalmente na transformação de matérias primas até chegar ao produto final. No processo produtivo, o foco do engenheiro químico é a produção industrial, envolvendo pequena e principalmente a grande escala, exigida no mundo industrializado de hoje. Dessa forma, processos industriais têm uma maior segurança, otimização de processos e qualidade, além de menores custos.

Por que e quando surgiu?

Para entender melhor por que surgiu a engenharia química, é importante saber a época e o contexto que foi criado. 

No século XIX, durante a revolução industrial, a indústria química encontrava dificuldades em manter a qualidade e o controle dos processos quando envolvia a grande escala que era demandada. O processo com utilização de máquinas estava se desenvolvendo. E durante esse início, houve vários acidentes na produção, pois o químico da época não possuía conhecimentos fabris e os engenheiros que cuidavam das máquinas, principalmente engenheiros mecânicos, não tinham conhecimento da produção química.

Diante disso, era necessário algum profissional que englobasse tanto a parte química dos produtos, quanto o controle de máquinas e os conhecimentos matemáticos dos engenheiros, para processos de grande escala.

Surgiu então, em 1888, o primeiro curso de engenharia química na Universidade Universal de Manchester, no Reino Unido. E desde então, a engenharia química vem evoluindo industrialmente e tecnologicamente e a sua função é muito importante em uma sociedade que cresce cada vez mais.

Onde o engenheiro químico pode ser visto?

O engenheiro químico possui diversas atuações, em setores diferentes, desde a produção de alimentos até a produção de saneantes. Podendo ser responsável pelo desenvolvimento dos produtos, dimensionamento dos equipamentos e na própria produção. Abaixo, a química e a engenharia química em alguns produtos e insumos do seu dia a dia:

• Manteiga

A manteiga, essencialmente formada por gordura, é produzida a partir do creme de leite, nata, realizada a partir do desnate do leite. O creme sofre tratamento (padronização, pasteurização e maturação). Após isso é acertado o ponto da manteiga, pelos processos de batedura, lavagem, salga e malaxagem. Visando deixar sua consistência padronizada e melhor sabor.

• Pão

Na fabricação do pão, os ingredientes mais comuns são farinha de trigo, ovos, sal, água, fermento e açúcar. A produção do trigo é bem simples, sendo basicamente de uma limpeza dos grãos, umidificação,  moagem do trigo, separação para purificar a farinha.

O fermento fabricado é composto pelo isolamento da levedura, o objetivo é deixar a levedura em um ambiente propício para seu crescimento. A levedura é utilizada para fazer o pão crescer, consumindo o açúcar e produzindo gás carbônico, esse responsável pelo crescimento do pão e álcool.

• Leite

O leite é a própria matéria prima, mas antes de chegar aos supermercados, passa por um processo industrial para aumentar sua qualidade e validade do produto. Para isso, após sair dos campos, é transportado sob refrigeração, ao chegar na indústria, esta deve tomar cuidado com a esterilização.

O leite passa por análises químicas para garantir a qualidade no processamento, controlando teor de gordura por uma centrífuga, pasteurização (processo para remoção de microorganismos) e envase.

• Açúcar

O açúcar no Brasil é obtido principalmente pela cana-de-açúcar, essa passa por um tratamento do bagaço, fervura, e remoção de água (evaporação), até sobrar um xarope concentrado em sacarose. Passa por um processo de separação por centrífuga, o subproduto é um melaço de cana que será utilizado para produção do álcool, já o açúcar vai para uma secagem formando o açúcar que conhecemos.

Caso se pergunte, a diferença entre açúcar cristal e refinado é somente uma etapa de processamento químico que o açúcar cristal recebe a mais para formar o açúcar refinado, possuindo menos nutrientes e ficando mais branco.

• Café solúvel

O café solúvel passa pelas mesmas etapas do café tradicional (seleção de grãos, torrefação e moagem), porém, ao obter o extrato de café (líquido concentrado) passa por processo de congelamento, para evaporar toda a água, e em sequência passa por uma pulverização, desidratando o extrato.

• Na água tratada

Além de proporcionar uma água de qualidade, o tratamento de água possui uma importância ecológica muito grande visto que se trata de um recurso natural tão valioso e essencial para a vida humana. O processo de tratamento geralmente possui uma estação e consiste em algumas etapas: coagulação, floculação, decantação, filtração, desinfecção, correção do pH e fluoretação.

É interessante ressaltar que essa última etapa consiste na adição de flúor de acordo com os padrões adequados, a fim de controlar e prevenir cáries dentárias. O flúor possui atividades antimicrobianas e anti-enzimáticas além de trabalhar nos processos de desmineralização e mineralização que ocorrem naturalmente na boca.

• Produção da gasolina e diesel

A matéria prima utilizada é o petróleo, o qual é refinado por meio de uma torre de fracionamento baseada no craqueamento térmico do petróleo, “quebrando” as moléculas orgânicas mais complexas em moléculas mais simples, no caso a gasolina ou o diesel.

• Álcool

O álcool utilizado para combustível, também conhecido como etanol, é obtido através da cana-de-açúcar, após passar pelas etapas de moagem, produção do melaço, fermentação e destilação. Por ter uma fonte renovável de matéria prima, é considerado mais sustentável do que combustíveis originados do petróleo.

• Refrigerante

O processo básico para a produção de refrigerantes inicia-se no preparo do xarope, no qual após o açúcar ser dissolvido na água quente e tratada adiciona-se alguns conservantes, aromatizantes e compostos do sabor desejado da bebida. Esse xarope receberá o gás carbônico, característico dos refrigerantes, e passará por todo o processo de envase até a recepção nas redes de supermercados.

• Do papel e celulose

A matéria prima utilizada na produção do papel é a madeira, que pode variar de acordo com o tipo de produto final desejado. A madeira passa por alguns processos, no qual o primeiro é a própria preparação da matéria prima, descascando as toras e gerando lascas que serão transformadas em pequenos pedaços posteriormente. Em seguida ocorre a polpação, etapa responsável pela remoção da lignina (uma substância que confere resistência às fibras de celulose).

Após a polpação há a lavagem da polpa e o branqueamento, o qual utiliza alguns produtos químicos para aumentar o brilho da polpa e conferir características brancas ao papel. Dessa forma a preparação da massa vem logo em seguida, no qual a polpa se transforma em uma pasta para posteriormente ser de fato transformada em papel, em uma série de equipamentos próprios para isso.

• Tinta e verniz

As tintas e verniz são produtos compostos basicamente por resinas, pigmentos, aditivos e diluentes, cada um com um responsável por determinadas características. Vale lembrar que quando se trata de vernizes, utiliza-se esses mesmos materiais porém sem os pigmentos.

O processo é composto por: pré mistura, no qual as matérias-primas são misturadas em agitação, em seguida a moagem para eliminar aglomerados indesejados, a completagem para ajustar algumas características de acordo com o produto e a filtragem para eliminar partículas indesejadas no produto final.

• Potes de plástico

O plástico é um material feito a partir da união de grandes cadeias moleculares, também conhecidas como polímeros, que por sua vez são constituídas de monômeros. Cada tipo de combinação de polímeros pode gerar diversos tipos de plásticos, isso varia de acordo com as características desejadas para o produto.

Os potes de plástico injetados são os mais comuns nas indústrias, consiste no aumento de temperatura do material até a fundi-lo e por meio de injeção é moldado por moldes de aço no tamanho e forma que o fabricante deseja.

Dia a dia de trabalho de um engenheiro químico

Diante dessa grande área de atuação, o engenheiro químico pode ser responsável por desenvolver, aplicar e controlar o processo produtivo da indústria e até no desenvolvimento de novos produtos. Atuando também no dimensionamento de novas instalações, de pequena e grande escala, determinando o tamanho de tanques, reatores e caldeiras, por exemplo. 

Dessa forma, a qualidade do produto final é maximizada, desde a sua extração até sua transformação na indústria, seguindo um processo tecnológico e padronizado, para ser entregue ao comprador.

CONSEQ

A CONSEQ é uma empresa júnior de engenharia química da Universidade Estadual de Maringá, realizando projetos desde o desenvolvimento de fórmulas de produtos, tratamento de efluentes para indústrias, regularizações da vigilância sanitária, neutralização de carbono para empresas e análises químicas laboratoriais.

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