مهندسی شیمی سبز

نوع مقاله : مقاله علمی -پژوهشی ( ویژه نامه شیمی )

نویسندگان

1 استاد دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه تربیت مدرس

2 دانشگاه تربیت مدرس

چکیده
 در این مقاله، مفهوم مهندسی شیمی سبز، به عنوان نقطه تلاقی «شیمی سبز» و «مهندسی سبز» معرفی شده است و بر اهمیت آن در برنامه درسی مهندسی شیمی تأکید می‌شود. این مقاله ابتدا اهداف و اصول دوازده‌گانه "شیمی سبز” و “مهندسی سبز”را تشریح می‌کند و نقش آنها را در ارتقای پایداری زیست‌محیطی و کاهش ردپای بوم‌شناختی فرایندهای شیمیایی برجسته می‌کند. پس از این مقدمه، مهندسی شیمی سبز با تمرکز بر معیارهای پایداری آن و نحوه اعمال این اصول برای ایجاد فرایندهای شیمیایی سازگارتر با محیط‌زیست و پایدار، با جزئیات بیشتری مورد بررسی قرار می‌گیرد. سپس بحث به این سو می‌رود که چگونه مفهوم مهندسی شیمی سبز می‌تواند به طور یکپارچه در برنامه درسی مهندسی شیمی ادغام شود و تغییرات و اضافاتی را به دوره‌های موجود پیشنهاد می‌کند تا موضوعات مهندسی پایدار را در‌بر‌گیرد. سرانجام، مقاله با خلاصه‌ای کوتاه به پایان می‌رسد و خواستار گنجاندن اصول سبز در چارچوب آموزشی، برای آماده‌سازی مهندسان آینده به منظور چالش‌های توسعه پایدار است و بر اهمیت تجهیز آنها به دانش و مهارت‌های لازم برای نوآوری و مسئولیت‌پذیری در حفظ محیط‌زیست برای توسعه پایدار تأکید می‌کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله English

GREEN CHEMICAL ENGINEERING

نویسندگان English

Ebrhim Vasheghani Farahani 1
Saeed Rafieyan 2
1 Professor, Tarbiat Modares
2 Tarbiat Modares University
چکیده English

 This article introduces the concept of green chemical engineering as the intersection of “green chemistry” and “green engineering”, emphasizing its importance in the chemical engineering curriculum. This article first describes the twelve goals and principles of “Green Chemistry” and “Green Engineering”. It highlights their role in promoting environmental sustainability and reducing the ecological footprint of chemical processes. After this introduction, green chemical engineering is explored in more detail, focusing on its sustainability criteria and how these principles can be applied to create more environmentally friendly and sustainable chemical processes. The discussion then turns to how the concept of green chemical engineering can be seamlessly integrated into the chemical engineering curriculum and suggests changes and additions to existing courses to include sustainable engineering topics. Finally, the article ends with a short summary and calls for the inclusion of green principles in the educational framework for preparing future engineers for the challenges of sustainable development and emphasizing the importance of equipping them with the knowledge and skills necessary for innovation and responsibility in preserving the environment for sustainable development.

کلیدواژه‌ها English

Chemical engineering
green chemical engineering
chemical processes
environment
curriculum
Allen, D. T., Shonnard, D. R., Huang, Y., & Schuster, D. (2016). Green engineering education in chemical engineering curricula: a quarter century of progress and prospects for future transformations. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 4(11), 5850-5854. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.6b01443.
Anastas, P. T., & Warner, J. C. (1998). Green chemistry: theory and practice. Oxford University Press. https://books.google.nl/books?id=SrO8QgAACAAJ.
Anastas, P. T., & Zimmerman, J. B. (2003). Design through the 12 principles of green engineering. Environ Sci Technol, 37(5), 94a-101a. https://doi.org/10.1021/es032373. 
Flynn, A. M. (2005). Assessing the incorporation of green engineering into a design-oriented heat transfer course. Chemical Engineering Education, 39, 320-327.
García-Serna, J., Pérez-Barrigón, L., & Cocero, M. J. (2007). New trends for design towards sustainability in chemical engineering: Green engineering. Chemical Engineering Journal, 133(1), 7-30. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.cej.2007.02.028.
Haack, J. A., & Hutchison, J. E. (2016). Green chemistry education: 25 years of progress and 25 years ahead. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 4(11), 5889-5896. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.6b02069.
Lee, J.-Y., & Chen, C.-L. (2016). A proposal for charting the undergraduate process control course for the 21st century. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 73. https://doi.org/10.1016/j.jtice.2016.10.044.
Mariano, S., Stephanie, F., Robert, H., & Slater, C. S. (2004/06/20). The novel use of green engineering concepts in teaching separations salt lake city, Utah. https://peer.asee.org/13665.
Mason, M. R. (2020). Greening the curriculum at the University of Toledo School of green chemistry and engineering. Physical Sciences Reviews, 5(7). https://doi.org/doi:10.1515/psr-2020-000. 
Reichmanis, E., & Sabahi, M. (2017). Life cycle inventory assessment as a sustainable chemistry and engineering education tool. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 5(11), 9603-9613. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.7b03144.
Riadi, L. (2019). Green chemical engineering: challenges in chemical industrial processes for a better life. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 703(1), 012002. https://doi.org/10.1088/1757-899X/703/1/012002.
Ruiz-Mercado, G. J., Carvalho, A., & Cabezas, H. (2016). Using green chemistry and engineering principles to design, assess, and retrofit chemical processes for sustainability. ACS Sustain Chem Eng, 4(11), 6208-6221. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.6b02200.
Slater, C. S., & Hesketh, R. (2004). Incorporating green engineering into a material and energy balance course. Chemical Engineering Education, 38, 48-53.
Spargo, P. L. (2004). Green engineering:  Environmentally conscious design of chemical processes by David T. Allen and David R. Shonnard. Prentice Hall PTR:  New Jersey. 2002. 552 pp. £51.99. ISBN 0-13-061908-6. Organic Process Research & Development, 8(6), 1083-1083. https://doi.org/10.1021/op049881a.
Tang, S. Y., Bourne, R. A., Smith, R. L., & Poliakoff, M. (2008). The 24 principles of green engineering and green chemistry: “Improvements productively” [10.1039/B719469M]. Green Chemistry, 10(3), 268-269. https://doi.org/10.1039/B719469M.
Yue, C.-J., Gu, L.-P., Ma, S.-S., Sun, X., Dai, N., Zhang, Z.-W., & Liu, B.-L. (2023). Improving undergraduate graduation chemical design using green techniques based on green engineering principles. Education for Chemical Engineers, 44, 96-103. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ece.2023.05.003.
Zhang, Y. (2017). Discussion on the development of green chemistry and chemical engineering. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 94(1), 012136. https://doi.org/10.1088/1755-1315/94/1/012136.
دوره 26، شماره 103 - شماره پیاپی 103
ویژه نامه
پاییز 1403
صفحه 53-66

  • تاریخ دریافت 19 اسفند 1402
  • تاریخ بازنگری 03 شهریور 1403
  • تاریخ پذیرش 03 شهریور 1403
  • تاریخ اولین انتشار 03 شهریور 1403
  • تاریخ انتشار 01 آذر 1403