Oggi la nostra società deve affrontare sfide molto impegnative: abbiamo bisogno di tecnologie efficienti e pulite per la produzione industriale e per la trasformazione dell’energia, di materiali tecnologicamente avanzati, di farmaci più efficaci, di un ambiente più pulito, di un miglior utilizzo delle risorse naturali.

Tutte queste sfide, apparentemente diversificate, hanno un elemento comune: si basano su trasformazioni e processi chimici. La società moderna ha quindi bisogno dell’Ingegneria della Chimica, i cui principi sono alla base di tutti i processi di trasformazione della materia e dell’energia

L’ingegnere chimico è in grado di fornire soluzioni all’avanguardia e sostenibili, in grado di soddisfare i bisogni della società. Utilizzando le proprie conoscenze chimiche, fisiche, matematiche e ingegneristiche in senso lato, l’ingegnere chimico è in grado di descrivere qualitativamente e quantitativamente le trasformazioni chimico-fisiche, e di progettare i processi dal livello molecolare sino alla scala industriale.

Infatti, l’Ingegneria Chimica interviene, in senso più ampio, in tutte le tecnologie di trasformazione dell’industria manifatturiera, di produzione di energia e di protezione dell’ambiente.

Il corso è in grado di formare un professionista che, utilizzando le proprie conoscenze chimiche, fisiche, matematiche ed ingegneristiche, sappia conoscere qualsiasi trasformazione chimico-fisica, progettandone lo sviluppo dal livello molecolare sino alla scala industriale.

In questo senso il corso ha una forte trasversalità e non ha come unico ambito le attività volte all’ottenimento dei prodotti chimici o l’industria chimica in senso stretto. L’Ingegneria Chimica interviene infatti in tutte le tecnologie di trasformazione, ivi comprese quelle dell’industria energetica, manifatturiera e della protezione dell’ambiente. Il percorso formativo è caratterizzato da una solida preparazione nelle materie di base, nello studio di discipline tipiche dell’ingegneria e nell’approfondimento delle materie proprie dell’ingegneria chimica. Al termine del percorso formativo il laureato è in grado di progettare, gestire e ottimizzare reattori, processi e impianti per la produzione di un qualsiasi prodotto o nei quali venga condotta una qualsiasi trasformazione della materia. Gli ambiti di occupazione tipici del laureato in Ingegneria Chimica sono le industrie chimiche, farmaceutiche, alimentari, petrolchimiche, di produzione e gestione dell’energia, di trasformazione e processo; le società di ingegneria che progettano, sviluppano e realizzano processi e impianti; i centri di ricerca e i laboratori industriali; le strutture tecniche della pubblica amministrazione e gli studi di consulenza per l’ambiente e la sicurezza.

Grazie alla sua formazione trasversale, l’ingegnere chimico può trovare impiego in numerosissimi comparti industriali:

• industrie chimiche, farmaceutiche, alimentari, di produzione e gestione dell’energia, di trasformazione e processo (tessili, cosmetiche, dei detergenti, delle materie plastiche e dei materiali in genere, ecc.)
• società di ingegneria che progettano, sviluppano e realizzano processi e impianti
• centri di ricerca e laboratori industriali
• strutture tecniche della pubblica amministrazione e studi di consulenza per l’ambiente e la sicurezza

In tali ambiti l’ingegnere chimico potrà svolgere diverse funzioni, che spaziano dallo sviluppo di processo e/o di prodotto, alla progettazione di impianti e apparecchiature dell’industria di processo; dalla gestione di impianti di produzione e di servizio di stabilimento, alla gestione dei servizi tecnologici e di manutenzione di stabilimento; dal controllo e ottimizzazione degli impianti e dei processi, alla gestione tecnica delle funzioni di sicurezza e protezione ambientale; grazie alle sue qualità trova anche impiego nell’ambito della Ricerca e Sviluppo.

La grande maggioranza dei laureati in Ingegneria Chimica prosegue e completa la sua formazione con la laurea magistrale in Chemical Engineering.

I dati del Career Service del Politecnico di Milano rivelano come la figura dell’Ingegnere Chimico è fortemente richiesta dal mercato del lavoro: la grande maggioranza dei Laureati in Ingegneria Chimica viene rapidamente assorbito dal mondo del lavoro.

Ambiente

Una delle grandi sfide del futuro è lo sviluppo sostenibile: coniugare le esigenze dell’economia e dell’industria con le ragioni della salute, dell’ambiente e della qualità della vita.
Grazie all’ingegneria chimica oggi disponiamo di combustibili e motori “puliti”, di dispositivi anti-inquinamento per il controllo delle emissioni gassose delle centrali termoelettriche e degli inceneritori di rifiuti, di strumenti avanzati per il trattamento delle acque e la bonifica dei terreni contaminati.

Depurazione dell’acqua
La contaminazione delle acque e dei suoli è un fenomeno complesso. L’ingegnere chimico, studiando i processi naturali, può favorire e accelerare le reazioni di trasformazione della materia in composti non tossici.

Depurazione dell’aria
L’ingegnere chimico studia i processi di abbattimento ed eliminazione degli inquinanti contenuti in reflui gassosi: ad esempio le marmitte catalitiche sono state progettate e messe a punto da ingegneri chimici.
Le marmitte catalitiche eliminano gli idrocarburi incombusti, il CO e gli ossidi di azoto (NOx) contenuti nei gas di scarico degli autoveicoli.
L’ingegnere chimico ha anche ideato e messo a punto i processi per l’abbattimento e l’eliminazione degli inquinanti contenuti nei reflui gassosi delle centrali termoelettriche e degli inceneritori di rifiuti: ad esempio nel processo SCR (Selective Catalytic Reduction) gli ossidi di azoto (NOx) contenuti nei fumi di combustione sono purificati per reazione catalitica con ammoniaca (NH3) e trasformati in azoto e vapore.
L’ingegnere chimico è anche coinvolto nella progettazione di veicoli a bassa emissione: ad esempio studia nuovi combustibili “puliti” e le tecnologie per la produzione di idrogeno on board per gli autoveicoli dotati di celle a combustibile.

Bonifica dei siti contaminati
L’ambiente nelle sue diverse forme è un tutto unico con meccanismi di scambio, distribuzione e trasformazione molto complessi.
Ogni attività produce delle alterazioni più o meno estese, più o meno gravi nell’ambiente circostante: in città il traffico veicolare, il deflusso delle acque urbane, meteoriche e fognarie, lo smaltimento dei rifiuti; in agricoltura lo spargimento dei fertilizzanti e l’utilizzo dei pesticidi; nell’industria la produzione di energia e di beni per la collettività.
L’ingegnere chimico possiede le conoscenze per intervenire sia nella prevenzione dell’inquinamento sia nel recupero delle acque e delle aree contaminate.

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Petrolchimico

Circa due terzi della produzione energetica mondiale provengono dal petrolio e dal gas naturale: si pensi ai carburanti per veicoli o ai combustibili che da essi derivano e dei quali la nostra società non può fare a meno.

Il petrolio è inoltre una preziosa fonte di materia prima per gran parte dell’industria chimica. Attualmente, circa trentamila sostanze chimiche derivano dal petrolio, talvolta attraverso svariate reazioni chimiche successive. Esempi sono gli oli lubrificanti, i detergenti, materie plastiche quali il polipropilene, ma anche farmaci e aromi.

La raffinazione e la trasformazione del petrolio e dei suoi derivati costituiscono uno dei maggiori settori di impiego degli ingegneri chimici.

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Energia

L’energia è parte integrante della nostra esistenza: si pensi che il nostro stesso corpo produce e consuma energia. La fonte primaria mondiale di energia è a tutt’oggi costituita dai combustibili fossili. La trasformazione di questi in energia comporta l’utilizzo di processi industriali in cui l’ingegnere chimico è fortemente coinvolto a partire dalla raffinazione del greggio.
L’ingegnere chimico è anche qualificato per la risoluzione dei problemi che la trasformazione del combustibile in energia implica. L’ottimizzazione delle condizioni operative, la minimizzazione del rilascio di sottoprodotti inquinanti, richiedono un attento studio dei processi chimici e fisici della combustione. La comprensione dei complessi meccanismi di reazione e della fluidodinamica di questi processi sono competenze tipiche dell’ingegnere chimico.
Le applicazioni di queste conoscenze si estendono a diversi settori industriali sia tradizionali che innovativi, dove l’ingegnere chimico è chiamato a svolgere un ruolo di primaria importanza: dalle centrali termoelettriche di grande potenza ai piccoli impianti domestici, dai termoutilizzatori per il trattamento dei rifiuti ai motori per autotrazione (diesel e benzina), dalla produzione di materiali (fibre ottiche) alla sintesi di fullereni e nanotubi. L’ingegnere chimico inoltre si occupa delle fonti alternative quali pannelli solari e pile a combustibile.

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Cosmesi

Per avere un’idea di quanto sia importante il contributo dell’ingegneria chimica nella vita quotidiana, basti pensare che in ogni casa del mondo occidentale e nella maggior parte delle case del resto del mondo si usano saponi, detersivi, decalcificanti, brillantanti, disossidanti, sbiancanti, ammorbidenti, cere, siliconi, deodoranti, essenze, profumi, cosmetici, creme di ogni tipo eccetera.

L’ingegneria chimica, anche in questo caso, ha permesso sia una produzione così vasta da avere costi estremamente contenuti, sia un’innovazione tesa allo sviluppo di processi ecocompatibili.

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Farmaceutica

La comprensione dei meccanismi di funzionamento del corpo umano è da sempre stata una sfida difficile e affascinante, sia per il medico sia per lo scienziato. Lo scopo finale è dei più nobili: il miglioramento della qualità e delle aspettative di vita.
L’ingegnere chimico partecipa alla ricerca biomedica grazie alla sua conoscenza della fluidodinamica e dei fenomeni di trasporto, che definiscono le leggi di moto dei fluidi e della diffusione di composti nell’organismo (ad esempio il rilascio dei farmaci e il trasporto dell’ossigeno nel sangue).
Diviene in questo modo possibile comprendere in profondità i principi di funzionamento degli organi. Sulla base di tali conoscenze è possibile progettare e realizzare nuovi e più efficienti organi artificiali quali il cuore e i reni.
Fin dai tempi più antichi si sono sviluppate le conoscenze per utilizzare nel modo migliore gli estratti delle piante per alleviare dolori e curare malattie. Pur non conoscendo la chimica e le sue leggi, l’uomo fu in grado di modificare empiricamente, a suo beneficio, i prodotti della natura.
Successivamente i chimici furono in grado di estrarre i principi attivi, identificarli e sintetizzare prodotti analoghi più efficienti. I medici determinarono le dosi corrette per una migliore efficacia e i farmacisti provvidero al dosaggio e a un opportuno confezionamento. Così furono disponibili i farmaci per l’uomo, per gli animali e per la protezione delle piante, più in generale prodotti che migliorano la salute e la qualità della vita.
Quando però fu necessario produrre farmaci in grandi quantità e a prezzi contenuti si sviluppò l’industria farmaceutica e l’Ingegneria Chimica contribuì in modo determinante con:

• la progettazione e lo sviluppo dei processi
• la progettazione degli impianti
• lo studio e la progettazione del rilascio del farmaco all’interno del corpo
• la progettazione dei sistemi per la verifica e la qualità della produzione
• la progettazione dei sistemi di confezionamento

Oggi l’ingegnere chimico per svolgere questo lavoro si avvale di strumenti che spaziano dalla modellazione computerizzata all’individuazione e all’uso di materiali innovativi.

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Alimentare

Le previsioni di crescita di popolazione mondiale (8 miliardi di persone nel 2025), insieme all’impossibilità di incrementare i terreni coltivabili, porta all’irrinunciabile necessità di sfruttare al meglio le risorse disponibili.
Il ruolo dell’ingegnere chimico è di fondamentale importanza in questo settore. Grazie alle sue competenze egli progetta, sviluppa e ottimizza gli impianti per la produzione dei fertilizzanti per ridurne l’impatto ambientale. Grazie agli ingegneri chimici si rendono disponibili i mezzi necessari per sostenere lo sviluppo mondiale.
La disponibilità sul mercato di alimenti con caratteristiche igieniche ben definite, la conservazione dei cibi (si pensi per esempio ai processi di sterilizzazione e pastorizzazione) si avvalgono di processi industriali la cui conoscenza fa parte del bagaglio culturale dell’ingegnere chimico.
Le competenze che egli matura durante il corso di studi gli consentono di applicare le proprie conoscenze anche al vasto campo dell’industria alimentare.

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Materiali

I materiali impiegati nei diversi settori dell’ingegneria devono soddisfare esigenze che diventano sempre più stringenti.
Questi vincoli si ripercuotono sui processi di produzione, che devono garantire un controllo sempre più stretto sui difetti contenuti nel materiale e devono essere progettati nel rispetto delle normative inerenti al rilascio di sostanze nocive.
Questi processi realizzano la trasformazione delle materie prime oppure costituiscono l’ultimo stadio del riciclo del materiale e conferiscono ad esso le caratteristiche necessarie per creare un manufatto nuovo.
In questa fase di produzione del materiale, l’ingegnere chimico ha un ruolo importante, che deriva dalle conoscenze generali e specifiche che può acquisire sui processi di trasformazione coinvolti in questo rilevante settore dell’ingegneria.

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Energie alternative

L’ingegnere chimico ricopre un ruolo chiave nella ricerca e nello sviluppo di fonti energetiche alternative alle fonti fossili (petrolio, gas naturale, carbone).

Si occupa, per esempio, l’energia solare, dello sviluppo di nuove sorgenti di energia da fonti rinnovabili come le biomasse al fine di ottenere biocarburanti a basso impatto ambientale.

Oltre a ciò, riveste un ruolo chiave in tutte le applicazioni dell’elettrochimica quali batterie ad alta efficienza e capacità e le celle a combustibile

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Nuovi Combustibili

Nuove fonti di energia

Combustione e abbattimento inquinanti

Farmaceutico