Chemické inženýrství - Navrhování alternativních zdrojů energie

Chemické inženýrství se zabývá výrobou a využitím chemických látek a také komerční výrobou chemických produktů. Cílem tohoto vědního oboru je praktickým způsobem vyvinout užitečné chemikálie pro širokou škálu aplikací. Protože víme, že chemikálie mohou způsobit vážná zdravotní rizika, tito inženýři se snaží ze všech sil vyhnout použití chemikálií, které mohou způsobit vážné poškození. Chemické inženýrství se proto stalo velmi důležitým aspektem našeho života a slouží mnoha účelům.

Tento studijní obor ve skutečnosti hodně přispěl k rozvoji moderní společnosti. Základním účelem chemického inženýrství je vyvinout účinnou a čistou alternativní energii. Existuje mnoho organizací, které úspěšně pracují na přeměně různých druhů energie na alternativní energii. Následující seznam populární chemické alternativní energie, která byla úspěšně přeměněna na zelenou energii, je uveden níže.

Solární energie: Jedná se o energii získanou ze slunečního světla. Fotovoltaické články se používají k přeměně světla přímo na elektřinu. Jedná se o jednu z nejpoužívanějších forem chemického inženýrství. Používá se v mnoha solárních panelech, které se používají v domácnostech i ve vzdálených oblastech k napájení rádií a počítačů.

Biomimikry: Výroba materiálů, které jsou schopné napodobovat přirozené formy života, se nazývá biomanufacturing. Během procesu jsou vedlejší produkty výrobního procesu využívány jako materiály, které mohou nahradit přírodní zdroje energie. Během prvních let bylo biopalivo široce používáno v automobilech. Později se bionafta stala hlavní volbou vozidel, protože je šetrná k životnímu prostředí.

Biopaliva: Jedná se o paliva, která pocházejí z biomasy. Zdroje těchto paliv jsou rozmanité a četné. Některá z běžně používaných biopaliv jsou rostlinný olej, bioplyn, bioalkoholy a bionafta. Etanol se získává z etanolových stromů, zatímco bionafta se získává ze sójového oleje nebo živočišných tuků. Etanol se často používá jako alternativní zdroj energie, protože jej lze snadno přeměnit na benzín a použít v automobilech.

Biomimikry: Jedná se o disciplínu chemického inženýrství související s energií. Tato studie využívá syntetické metody k vývoji, výrobě a údržbě organických materiálů, které jsou užitečné při vývoji různých aplikací v oblasti energetiky, chemie a biologie. Dobrým příkladem této disciplíny je využití geneticky upravených rostlin k výrobě cukru. Dalším příkladem je výroba biologicky aktivních sloučenin pomocí živých organismů. Patří mezi ně mořské řasy, které jsou považovány za jeden z nejlepších příkladů biomimikry.

Nanotechnologie: Toto odvětví chemického inženýrství se týká použití malých částic jako nástrojů pro různé účely. Nanotechnologie se například používá k výrobě pevnějších umělých materiálů, jako jsou nanobelická vlákna pro použití v nanotechnologických membránách a zařízeních. Tuto technologii lze také použít k vytvoření palivových článků, které přeměňují přírodní palivo na benzín. Může být také použit k syntéze antibiotik, hormonů a dalších léků, které mohou bojovat proti nemocem. Kromě toho může vědec využít také nano fototermovoltaické systémy pro vytváření energie s vlnovými délkami, které konvenční zdroje nemohou absorbovat.

Toto je jen několik způsobů, jak chemičtí inženýři pracují na hledání nových a improvizovaných zdrojů energie. Tyto alternativy by mohly zahrnovat využití obnovitelné energie, geotermální energie, biopaliv, solární energie, větrné energie, biokatalytických procesů a dalších. Chemičtí inženýři se také zabývají studiem vlivů různých faktorů životního prostředí na výkon alternativních a obnovitelných zdrojů energie. Ve skutečnosti provádějí výzkumy a studie účinků kyselých dešťů, aerosolů, ultrafialového záření, větru, ledu, sněhu a dalších faktorů, které ovlivňují výkon palivových článků, solárních panelů a větrných turbín.