الطاقة ، والوقود ، وتكييف الهواء ، والتبريد

‏لا يكفي أن يكون المهندس الكيميائي اختصاصيا لكي يتمكن من وضع تصاميم لوحدات مناسبة لإنتاج الطاقة أو التبريد أو تكييف الهواء . وبما أن الصناعات الكيميائية تستهلك أكثر من ثلث الطاقة التي تستهلكها كافة الصناعات ، لذلك يجب أن يكون المهندسون الكيميائيون على دراية بالجوانب التقنية العامة لإنتاج الطاقة واستخدامها . كما يجب أن يعدوا للعمل مع مهندسي الطاقة والتبريد وتكييف الهواء وصولا إلى تنسيق مناسب في إنتاج هذه الوسائل واستخدامها في المعالجات الكيميائية للوصول بالتصنيع إلى أقل كلفة. فكثيرا ما تكون كلفة الطاقة وخصوصا عند استخدامها كهروكيميائيا ، هي العامل الحاسم في اختيار موقع المصنع . و العمليات الصناعية الكيميائية بإشراف المهندسين الكيميائيين هي أكبر مستهلك للبخار ، حيث يستخدم للتبخير والتسخين والتجفيف . و تحتاج هذه الصناعات إلى كميات كبيرة من البخار ذي الضغط المنخفض . و تستخدم أحيانا بعض التفاعلات الناشرة للحرارة ، كما في إنتاج حمض الكبريت بطريقة التلامس لتوليد البخار والكهرباء من أجل استخدام في أغراض أخرى .

‏عند استخدام وحدة إنتاج البخار لتوليد الطاقة الكهربائية فقط ، تستخدم العنفات مع تكثيف البخار وبالمقابل إذا احتجنا إلى الكهرباء وإلى البخار بضغط منخفض للتسخين ، فإن توجيه البخار بضغط عال مباشرة من المرجل عبر العنفان غير المكثفة اقتصادي أكثر . لأنه في هذا الإجراء ، تستخدم العنفات لإنتاج الطاقة ولتخفيض الضغط وتقديم بخار منفلت من المحركات الأولية Movers Prime لتأمين البخار بضغط منخفض لاستخدامه في التجفيف أو التبخير أو لاستخدامات حرارية أخرى في المصنع .

‏الطاقة :

‏أدى تزايد استهلاك الطاقة على الصعيد العالمي إلى البحث عن مصادر جديدة للطاقة من أجل المستقبل ، وأصبح هذا الهدف أحد أهم الأهداف التي يسعى إليها العلم ، والهندسة ، والحكومات .

‏قدر في عام 1850 أن الفحم والنفط والغاز يزودوا العالم بـ 5% من حاجته للطاقة ، والطاقة العضلية الإنسانية والحيوانية بـ 94 ‏% . أما اليوم فيؤمن الفحم والنفط والغاز والطاقة النووية حوالي 94 ‏% والماء 1 ‏% والطاقة العضلية الإنسانية والحيوانية 5 ‏% . ومن إجمالي كميات الفحم والغاز والنفط الني أحرقت لفائدة بني البشر حتى هذا التاريخ ، أحرق أقل من 10 %‏منها قبل عام 1900 ، وأحرق 90% منها  خلال هذا القرن . وأصبح بني البشر نهمين للطاقة . ويتعرض لهذه المسألة بوضوح الأدميرال هايمان ريكوفر فيقول :

‏يستهلك بلدنا بسكانه الذين يبلغون 5% ‏فقط من مجموع سكان العالم ثلث الإنتاج العالمي من الطاقة ؛ وسوف تزداد هذه النسبة ، ما لم نستخدم الطاقة بفعالية أكبر من استخدامها في البلدان الأخرى . فكل أمريكي يتصرف سنويا بكمية من الطاقة تعادل الطاقة التي يمكن الحصول عليها من 8 ‏طنا من الفحم . ويعادل هذا الرقم ستة أضعاف الرقم الذي يستهلكه الشخص الواحد في بلدان أخرى .. يعتبر ارتفاع معدل استهلاك الطاقة معيارا لارتفاع مستوى الحياة . وهكذا ، تعمل الطاقة الهائلة الناتجة من الوقود على تغذية الآلات التي تجعل كل منا سيدا على جيش من الأرقاء الآليين . كانت طاقة الرجل العضلية المستمرة تقدر دائما على أنها 1/‏ 20من الطاقة الحصانية Horse Power . تزود الآلات كل عامل صناعي في أمريكا بمقدار من الطاقة يعادل طاقة 244 رجلا،  في حين يكفي مكافئ طاقة 2000 ‏رجلا على الأقل للدفع سيارة على امتداد الطريق ، وتزويد كل أسرة . بـ 33 عاملا مساعدا Helpers  أمينا في الأعمال المنزلية . يتحكم كل من مهندسي القاطرات بما يكافئ طاقة 100000 رجلا ، وطيار الطائرة النفاثة بطاقة مليون رجل . وفي الواقع يتمتع الأمريكي العادي بخل مات العبيد أكثر مما كان يتمتع بها مالكوهم من الأغنياء النبلاء ، ويعيش أفضل مما كان يعيش معظم الملوك القدامى . ولدى استعادة الأحداث الماضية ، وعلى الرغم من الحروب والثورات والكوارث ، تعتبر الـ 100 سنة الماضية عصرا ذهبيا "تتضمن أكثر عمليات توليد الطاقة تحريك لنوع ما من الوقود بالحرق عادة ، ودرجة الحرارة هي القوة الدافعة لتحويل الطاقة ، وتعتبر عادة متغيرا Variable  ‏هاما. ويبين الجدول 4 ‏- 1 درجة الحرارة المتواصلة التقريبية المرافقة لمعظم عمليات التحويل .

‏الجدول 4 ‏-1 . مصادر درجات الحرارة العالية .