ความคิดเห็นที่ 15
ง่ะ แถมวิศวกรรมเคมีให้ครับ เผื่อเปลี่ยนใจ
"วิศวกรเคมี
วิศวกรแห่งจักรวาล"
ดร. สถิดา ไกรลาศ
ผู้ช่วยอธิการบดี และอาจารย์ภาควิชาวิศวกรรมเคมี
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานคร
คำถาม : วิศวกรเคมี คือใคร?
. นักเคมี ที่ทำงานในโรงงานอุตสาหกรรม
. วิศวกร ผู้ผลิตสารเคมี
คำตอบ : ผิดทุกข้อ
เนื่องมาจาก คำว่า "วิศวกรเคมี" อันเป็นชื่อที่เฉพาะเจาะจงมากไป
ทำให้เข้าใจผิดได้ง่ายว่า คือนักเคมี ผู้ทำงานในโรงงาน หรือ
วิศวกรผู้ผลิตสารเคมี
แล้ววิศวกรเคมีคือใครกันแน่ ?
วิศวกรเคมีคือ "วิศวกร" ที่รู้เรื่องวิทยาศาสตร์เคมี
แต่ทำอะไรมากกว่าการผลิตสารเคมี คำว่า "วิศวกรเคมี" จึงจงใจที่จะหมายถึง
วิศวกรที่มีความรู้มากกว่าวิศวกรทั่วไป เพราะเป็นผู้รู้ในด้านเคมี
ซึ่งวิศวกรสาขาอื่นๆ ไม่ได้เรียนรู้
วิศวกรทุกสาขา ต้องใช้ความรู้ของฟิสิกส์ คณิตศาสตร์
เพื่อแก้ปัญหาเชิงวิศวกรรมในแง่ที่คุ้มค่าเชิงเศรษฐศาสตร์
แต่วิศวกรเคมีใช้ความรู้ทางเคมีร่วมด้วยเพื่อแก้ปัญหาที่ครอบคลุมกว่านั้น
ดังนั้นวิศวกรเคมี จึงเป็นสาขาที่พร้อมจะแก้ปัญหาในทุกด้าน
ทั้งด้านฟิสิกส์
คณิตศาสตร์ เคมี และอย่าแปลกใจ
หากวิศวกรเคมีจะมีความรู้ด้านชีววิทยาร่วมด้วย
เนื่องมาจากสาขาย่อยสาขาหนึ่งในวงการวิศวกรรมเคมีคือ วิศวกรรมชีวเคมี
หรือเรียกอีกชื่อหนึ่งที่คุ้นเคยกันดีกว่า เทคโนโลยีชีวภาพนั่นเอง ดังนั้น
ศาสตร์ของวิศวกรเคมีจึงเป็นศาสตร์ที่น่าอิจฉาสำหรับวิศวกรสาขาอื่นๆ
วิศวกรเคมีทำงานอะไรบ้าง?
อันที่จริงแล้ว เราควรถูกเรียกว่า "วิศวกรแห่งจักรวาล"
อย่าหาว่าผู้เขียนโม้เลย
เพราะความสามารถรอบตัวของวิศวกรที่แก้ปัญหาเชิงเทคนิคได้รอบด้านนั่นเอง
เอาเป็นว่า ในรอบหนึ่งศตวรรษที่ผ่านมา
วิศวกรเคมีได้ทำคุณประโยชน์มหาศาลให้กับมนุษยชาติก็แล้วกัน
เราทำอะไรกันบ้าง
เรามาดูสรุป "10 ความสำเร็จยิ่งใหญ่ของวิศวกรรมเคมี"
ซึ่งสถาบันวิศวกรเคมีแห่งอเมริกา (The American Institute of Chemical
Engineers, AIChE) ได้จารึกไว้
เพื่อเป็นการเฉลิมฉลองความสำเร็จของวิศวกรเคมีแห่งศตวรรษ
โดยจะได้เล่าโดยย่อดังนี้คือ
10 ความสำเร็จยิ่งใหญ่ของวิศวกรรมเคมี
อะตอม
ใหญ่เท่าชีวิต (Atom, as Large as Life )
ความสามารถในการแยกอะตอม และ ไอโซโทป โดยวิศวกรเคมี
(รีบไปเปิดดูตำราเคมีเร็วว่า ไอโซโทปคืออะไร?) นำไปสู่การสร้าง
อะตอมมิคบอมบ์
ในสงครามโลกครั้งที่ 2 แต่อย่าตกใจ ในยุครักสันติภาพอย่างนี้
โฉมหน้าการใช้เรื่องของอะตอมเปลี่ยนไปในทางสันติสุขมากขึ้น นั่นคือ
แพทย์ใช้ไอโซโทปในการติดตามการทำงานของร่างกาย สามารถบอกได้ว่า
เส้นเลือดในหัวใจ หรือในร่างกายตรงไหนที่อุดตัน เพื่อประโยชน์ในการรักษา
นักชีววิทยา สามารถใช้ไอโซโทปเพื่อศึกษาเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิต
ทำให้เข้าใจกลไกการทำงานของสิ่งมีชีวิตได้ดียิ่งขึ้น
นักโบราณคดีสามารถใช้ไอโซโทปเพื่อหาอายุของวัตถุทางประวัติศาสตร์ได้อย่างแม่นยำ
ไอโซโทปก็คือ ธาตุชนิดเดียวกันที่มีโปรตอนเท่ากัน แต่เลขมวลต่างกัน
เราจึงใช้ประโยชน์ความแตกต่างตรงนี้เอง
ในการติดตามการทำงานของระบบที่ต้องการศึกษา
ยุคพลาสติก (Plastic Age)
โลกมนุษย์ผ่านมาหลายยุค ตั้งแต่ยุคหิน ยุคทองแดง ยุคสัมฤทธิ์ ฯลฯ
จนมาถึงปัจจุบัน ยุคของพลาสติก ผลจากการกำเนิดของวิทยาศาสตร์โพลิเมอร์
ในปี
1908
ทำให้วิศวกรเคมีสามารถใช้ความรู้เพื่อควบคุมกระบวนการในการผลิตพลาสติกในระดับอุตสาหกรรมได้เป็นจำนวนมาก
และทำได้อย่างคุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์เสียด้วย
ดังจะเห็นได้จากวัสดุเครื่องใช้มากมายในยุคปัจจุบัน มองไปรอบตัวเรา ถ้วย
ถัง
กะละมัง หวี
ตะเกียบยันเรือรบ มีชิ้นส่วนที่เป็นพลาสติกอยู่ด้วยทั้งนั้น
เครื่องปฏิกรณ์มนุษย์ (Human Reactor )
วิศวกรเคมี เรียนเรื่องของ "การปฏิบัติงานหน่วย (unit operations)"
ซึ่งหมายถึงระบบปฏิบัติการหน่วยย่อยต่างๆ เช่น เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
เครื่องกรอง เครื่องปฏิกรณ์เคมี เป็นต้น และที่ดีกว่านั้นคือ
หลักการเหล่านี้เป็นหลักการเดียวกันกับร่างกายของมนุษย์
เราจึงสามารถนำความรู้นี้มาประยุกต์กับร่างกายมนุษย์ได้
ทำให้เราสามารถทำงานวิจัยร่วมกับแพทย์เพื่อสร้างอวัยวะเทียม
เพื่อสุขภาพที่ดีของมนุษย์ เช่น ไตเทียม เป็นต้น
ยามหัศจรรย์ของมนุษยชาติ (Wonder Drug for Human Life)
วิศวกรเคมีสามารถนำเอาปริมาณน้อยๆ ของยาปฏิชีวนะที่ค้นพบโดย เซอร์
อเล็กซานเดอร์ เฟลมมิ่ง มาผลิตเพิ่มมากขึ้นถึงหลายพันเท่า
ด้วยเทคนิคทางพันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพทำให้ยามีราคาถูก
และปริมาณมาก
เพียงพอต่อการรักษาโรคต่างๆ ให้กับมนุษย์
มีใครไม่เคยใช้ยาปฏิชีวนะกันบ้างล่ะ?
ไฟเบอร์สังเคราะห์ เพื่อนที่ดีของแกะ (Synthetic Fibre, Sheep's Best
Friend)
จากผ้าห่ม หมอน เสื้อผ้าเครื่องนุ่งห่ม
ไฟเบอร์สังเคราะห์ให้ความอบอุ่นแก่ร่างกาย
ทำให้ลดการใช้ฝ้ายและขนแกะในธรรมชาติ
ทำให้สามารถใช้พื้นที่สำหรับปลูกฝ้ายเลี้ยงแกะไปในการทำการเพาะปลูกเพื่ออาหารของมนุษย์แทนที่
และยังสามารถผลิตเครื่องนุ่งห่มเหล่านี้เพื่อให้เหมาะกับความต้องการเฉพาะ
เช่น
ถุงน่องไนล่อน เพื่อเรียวขาอันสวยงามของคุณผู้หญิง
และเสื้อเกราะกันกระสุนเพื่อความปลอดภัยในชีวิตของทหารตำรวจ เป็นต้น
อากาศเหลว เพื่อความสุขสบาย (Liquidified Air, Yes, It's Cool!)
เมื่ออากาศถูกทำให้เย็นที่อุณหภูมิต่ำโดยฝีมือวิศวกรเคมี เราได้อากาศเหลว
วิศวกรเคมียังสามารถแยกองค์ประกอบของมันออกมาได้
เป็นไนโตรเจนเหลวบริสุทธิ์
เพื่อใช้ในการกระบวนการกลั่นน้ำมัน ผลิตสารกึ่งตัวนำ แช่แข็งอาหาร
และออกซิเจนเหลวบริสุทธิ์ สามารถใช้ผลิตโลหะเหล็ก หลอมทองแดง เชื่อมโลหะ
และใช้ในผู้ป่วยในโรงพยาบาล เราเท่ห์ใช่ไหมล่ะ?
สิ่งแวดล้อมเพื่อโลกของเรา (Environment for Blue Planet)
วิศวกรเคมี กำลังทำความสะอาดขยะของโลกในวันนี้
และกำลังป้องกันมลพิษในวันหน้า
ได้แก่เครื่องปฏิกรณ์ในท่อไอเสียรถยนต์ที่ดักจับควันพิษด้วยตัวเร่งปฏิกิริยา
การหมักขยะอินทรีย์ด้วยตัวเร่งชีวภาพเพื่อให้เป็นปุ๋ยให้กับต้นไม้และเพื่อลดขยะ
การนำขยะอนินทรีย์กลับมาใช้ใหม่ด้วยการเร่งเผาแบบไร้อากาศและได้น้ำมันชีวภาพเป็นผลพลอยได้
การบำบัดน้ำเสียเพื่อแม่น้ำลำคลองที่ใสสะอาด
การบำบัดกลิ่นที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพด้วยกระบวนการที่ง่ายและราคาประหยัด
ทั้งหมดนั้น
เราสามารถใช้กระบวนการทางเคมีและชีวภาพในการบำบัดโดยไม่ก่อนให้เกิดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
นั่นคือสิ่งที่วิศวกรเคมีทำเพื่อสิ่งแวดล้อม
และเป็นสิ่งที่วิศวกรสิ่งแวดล้อมเองก็ยังรักเรา !
อาหาร - ค่ำนี้มีอะไรกิน (Food, What we have for dinner?)
วิศวกรเคมีผลิตปุ๋ยด้วยวิธีทางเคมีและชีวภาพเพื่อการเพาะปลูกของโลก
เราทำให้มนุษย์มีอาหารอย่างเพียงพอ เมื่อพูดถึงเรื่องอาหาร
วิศวกรเคมีก็อยู่ในแถวหน้าของอุตสาหกรรมอาหาร ไม่ว่าในแง่ของการเก็บรักษา
ถนอมอาหาร และการปรับปรุงรสชาติอาหารให้ดี และมีคุณค่าทางโภชนาการครบถ้วน
บอกแล้วว่า เราเป็นวิศวกรครอบจักรวาล !
ปิโตรเคมี - ทองคำสีดำ (Petrochemical, Black Gold!)
น้ำมันในโลกปัจจุบัน เปรียบดังทองคำสีดำซึ่งเป็นแหล่งพลังงานสำคัญของโลก
ลองจินตนาการว่าหากโลกนี้ไม่มีน้ำมันดูสิ ว่าจะวุ่นวายขนาดไหน
น้ำมันถูกใช้ในยานพาหนะต่างๆ ตั้งแต่เรือ รถ เครื่องบิน
และใช้ในการปั่นไฟฟ้าเพื่อการดำรงชีวิตของมนุษย์ หากไม่มีพลังงานเหล่านี้
ก็เหมือนโลกหยุดหมุน และเรา
วิศวกรเคมี
เป็นหนึ่งในผู้ที่ทำให้โลกยังคงหมุนไป
วิศวกรเคมีทำงานในโรงกลั่นน้ำมัน
เริ่มตั้งแต่ขั้นตอนของการออกแบบโรงกลั่นโดยวิศวกรโครงการ
ซึ่งประกอบไปด้วยการออกแบบหน่วยต่างๆ ในโรงงานตั้งแต่ปั๊ม ระบบท่อ
ถังปฏิกรณ์
ไปจนถึงหอกลั่น ตลอดจนขั้นตอนของการผลิต
และควบคุมการผลิตโดยวิศวกรกระบวนการ
และขั้นตอนการควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์โดยวิศวกรคุณภาพ
ทั้งหมดนี้ต้องอาศัยความรู้ของวิศวกรรมเคมี
เพื่อให้ได้น้ำมันที่มีคุณภาพดี
ผลผลิตจากโรงกลั่นทำให้เราได้น้ำมันหล่อลื่น พลาสติก
ยางสังเคราะห์เป็นผลพลอยได้ ซึ่งสิ่งเหล่านี้
เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีความสำคัญในชีวิตประจำวันเราอยู่ไม่น้อยทีเดียว
วิ่งบนรองเท้าพื้นยางสังเคราะห์ (Running on Synthetic Rubber)
ในอุตสาหกรรมผลิตยางสังเคราะห์ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากโรงกลั่นน้ำมัน
และโรงงานทางปิโตรเคมี
วิศวกรเคมีได้ทำหน้าที่สำคัญในการพัฒนาปรับปรุงคุณภาพยางสังเคราะห์มาตั้งแต่ครั้งสงครามโลกครั้งที่
2 ทั้งยางรถยนต์ สายพานเครื่องจักร จนถึงรองเท้าวิ่ง
ต่างทำจากยางสังเคราะห์
ไม่ว่าเราจะขับรถยนต์ ขี่จักรยาน เล่นโรลเลอร์เบลด หรือวิ่งจ๊อกกิ้ง
เรากำลังใช้ชีวิตอยู่บนพื้นยางสังเคราะห์
วิศวกรเคมีในวันนี้และวันหน้า
สี่ผู้ยิ่งใหญ่ หรือ "Big Four" ในโลกวิศวกรได้แก่ โยธา เครื่องกล ไฟฟ้า
และเคมี ในจำนวนนี้ วิศวกรเคมี มีจำนวนน้อยที่สุด แต่มีความสำคัญที่สุด
และมีค่าจ้างแรงงานสูงสุด บริษัทชื่อดังที่กุมเศรษฐกิจของโลกอยู่ในเวลานี้
ล้วนมีวิศวกรเคมีอยู่ในตำแหน่งบริหาร ได้แก่ 3M, Du Pont, General
Electric,
Union Carbide,Dow Chemical, Exxon, BASF, Gulf Oil, Texaco, and B.F.
Goodrich
ในประเทศไทย การปิโตรเลียมแห่งประเทศไทย (ปตท) และบริษัทในเครือ
บริษัทน้ำมันยักษ์ใหญ่อย่างเชลล์ และคาลเท็กซ์ โรงกลั่นน้ำมันไทยออยล์
โรงแยกแก๊สธรรมชาติ บริษัทปิโตรเคมีแห่งชาติและบริษัทในเครือ ณ มาบตาพุด
จ.ระยอง (ไทยโอเลฟินน์ ไทยอะโรมาติคส์ ) บริษัทสี ICI บริษัทสี TOA
โรงงานพลาสติก โรงงานเคมีภัณฑ์ (TPC) ตลอดจนโรงกลั่นสุรา โรงงานยา
อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม โรงงานสิ่งทอ ฯลฯ ล้วนต้องการวิศวกรเคมี
เพื่อทำหน้าที่ควบคุมกระบวนการผลิตให้เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ
จะเป็นวิศวกรเคมีต้องรู้อะไร
"วิศวกรเคมี สนใจในการเปลี่ยนวัตถุดิบให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีคุณค่า"
โดยการเปลี่ยนวัตถุดิบที่ว่านั้น วิศวกรเคมีจะสามารถทำได้ทั้งวิธีทางเคมี
ฟิสิกส์ และชีวภาพ ดังนั้น ทักษะสำคัญที่ต้องเรียนรู้คือ
การออกแบบกระบวนการ
การทดสอบระบบ การขยายสเกลระบบจากระดับห้องปฏิบัติการไปสู่ระดับนำร่อง
และระดับอุตสาหกรรมในที่สุด การดำเนินงานกระบวนการให้มีประสิทธิภาพ
การควบคุมกระบวนการเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่ดีอย่างต่อเนื่อง และ
การออกแบบที่เหมาะสมมีความคุ้มค่าเชิงเศรษฐศาสตร์
เพื่อทักษะดังกล่าว จึงต้องมีการเรียนรู้เกี่ยวกับ "การปฏิบัติการหน่วย
(unit
operations)" ได้แก่ เรื่องของการกลั่น การผสม และกระบวนการชีวเคมี
วิศวกรเคมีใช้ความรู้เรื่องการถ่ายเทมวล โมเมนตัม และพลังงาน
ควบคู่ไปกับวิชาอุณหพลศาสตร์ และ จลนพลศาสตร์เคมี ในการวิเคราะห์และพัฒนา
"unit
operations" นอกจากนี้ เรายังเรียนรู้เรื่องของเศรษฐศาสตร์วิศวกรรม
การควบคุมคุณภาพ รวมไปถึงการควบคุมแบบพลศาสตร์อีกด้วย ทั้งหมดนี้
เราสามารถทำงานร่วมกับวิศวกรสาขาอื่นๆ และยังอาศัยความรู้พื้นฐานเหมือนๆ
กันวิศวกรทุกสาขาคือ ฟิสิกส์และคณิตศาสตร์
แต่ในเรื่องที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการผลิตนั้น
เราเป็นแกนนำของทุกสาขาเพราะเราเข้าใจในเรื่องของเคมีและเทคโนโลยีชีวภาพมากกว่าใคร
มองเห็นแล้วใช่ไหมว่า งานของเราสนุกและท้าทายแค่ไหน!
รักคณิตศาสตร์ ฟิสิกส์และเคมี นี่คือคุณสมบัติของวิศวกรแห่งจักรวาล
"วิศวกรเคมี"
จากคุณ :
o (Omkoy) 
- [
1 พ.ย. 50 21:22:59
]
|
|
|
