众所周知,世界正面临着一些非常严重的环境挑战。气候变化、污染和日益减少的自然资源这些问题如果得不到有效解决,只会变得更糟。科学家们对在目前的条件下地球仍可居住多久表示严重担忧,更不用说可能由食物和饮用水短缺引起的冲突和冲突。
幸运的是,地球的前景并不全是悲观和厄运。来自各个学科的科学家正在努力应对世界环境问题带来的挑战。尤其是,世界各地的化学工程师正在尽自己的一份力量,帮助确保下一代的可行未来。
化学工程师做什么
化学工程师是做什么的?简短的回答很多。化学工程推动了无数现代技术的发展,从计算机芯片和能源生产到回收利用甚至医药。化学工程几乎涉及我们生活的方方面面:生物技术、石化、食品加工、医疗保健、制药、制造等等。
他们中不少人选择关注环境问题,利用他们在数学和科学方面的技能,从工程和技术的角度应对环境挑战。谈到环境,许多化学工程师选择专门关注污染控制和修复等问题,但化学工程师目前正在开展一系列解决大规模环境和生态问题的项目。
化学工程师如何帮助拯救环境
消除对化石燃料的需求。化石燃料具有污染性、不可再生性且通常难以收集。我们对化石燃料的依赖远远超出了我们的能源和运输需求——它们也构成了我们一些最大行业的支柱,比如塑料。更糟糕的是,70% 的用化石燃料制造的物质产品最终都会被填埋。化学工程师正致力于寻找、开发和推广新的、更可持续的方式来满足我们的能源需求。
碳捕获。化学工程师试图帮助减少二氧化碳排放的方法之一是碳捕获。碳捕获是通过在二氧化碳释放到大气中之前将其捕获来减少泄漏到大气中(并导致气候变化)的二氧化碳的做法。这个过程将二氧化碳注入地下,在那里它有可能作为化石燃料再次被回收。
绿色能源。一般来说,环境科学最常见的目标之一是寻找环保、可持续、“绿色”的能源,以满足我们现在和未来的需求。乙醇和生物柴油等替代燃料已经开始补充传统的化石燃料,电动汽车也越来越受欢迎。风电场、水力发电和太阳能等更可持续的能源解决方案也可能被更广泛地采用,以减少我们对不可再生能源的需求。
食品供应。随着气候的持续变化,粮食生产和供应将成为一个主要问题。人类大规模依赖农业生存,食物生产消耗的食物垃圾和化学/材料副产品的数量都是严重的问题。化学工程师正在努力限制或消除食物垃圾,从食物垃圾和副产品中回收宝贵的资源,并开发具有更长保质期的新产品。
取水和净化。水是生命最基本的组成部分,随着气候的不断变化和曾经可靠的清洁水源的减少或消失,获得清洁、可饮用、可用的水只会成为一个更严重的问题。化学工程师正在该领域开展工作,以去除废水中的污染物,并重新利用原本会被无可救药地污染的水——确保世界上每个人都有足够的清洁水。
我们取得的成就
化学工程不仅仅是关于环境的理论未来。化学工程领域的一些重大成就已经让我们的生活(和环境)变得更好一些:
全球各地已经开始从空气中捕获碳,这有助于实现碳中和的目标。
许多公司正在通过开发新产品来减少塑料的使用,例如可口可乐创造了一种新的植物性瓶子来取代更传统的塑料瓶。
越来越多的人转向采用更绿色和可持续的建筑方法,以减缓不可再生或难以替代的自然资源的消耗。
我们在运用科学帮助应对世界面临的环境挑战方面取得了长足的进步——但仍有大量工作要做。化学工程师的需求比以往任何时候都高,聪明、合格、持有学位的工程师——无论是现在还是有抱负——都有一个利润丰厚、回报丰厚的职业生涯。