Génie chimique

Génie chimique

Le génie chimique est la technique qui consiste à exploiter sur une échelle commerciale des réactions chimiques dont l'efficacité a été démontrée en laboratoire. Les branches de l'INGÉNIERIE mises à contribution dans la conception d'usines chimiques sécuritaires et rentables reposent sur la CHIMIE, la PHYSIQUE, la BIOLOGIE et les MATHÉMATIQUES. Le principal objectif du génie chimique est de concevoir les réacteurs chimiques et les appareils de transformation physique de manière à ce que les réactions se poursuivent de manière continue au lieu d'être mises en jeu de façon discontinue. Les ingénieurs chimistes sont si experts en processus continus que les INDUSTRIES CHIMIQUES ont une forte concentration de compétences et de capitaux, le rapport entre le nombre d'employés et le revenu en dollars étant faible, contrairement à la proportion d'employés hautement qualifiés. Pour la même raison, les industries chimiques sont assez dépendantes du facteur d'échelle, c'est-à-dire que le prix unitaire des produits chimiques dépend de la dimension de l'unité de production et de la durée correspondante à la phase de production.

Les débuts de l'enseignement du génie chimique au Canada commence en 1878 avec le lancement du programme d'études en chimie analytique et appliquée de l'École des sciences appliquées de l'U. de Toronto. En 1904, on offre un cours de génie chimique et, en 1906, l'école des sciences appliquées devient la faculté des sciences appliquées et du génie. Vingt universités canadiennes offrent maintenant des programmes de génie chimique à tous les niveaux. L'Annuaire des programmes d'études avancées en génie chimique dans les universités canadiennes donne tous les ans les détails concernant les axes de recherche spécialisés.

L'économie canadienne dépend encore fortement de l'industrie primaire (voir RESSOURCES), c'est-à-dire de la FORESTERIE, de l'EXPLOITATION MINIÈRE, de la MÉTALLURGIE et de l'ÉNERGIE. Le rôle du génie chimique dans ces industries témoigne de l'ampleur de la profession. L'INDUSTRIE DES PÂTES ET PAPIERS exige la séparation de la lignite de la cellulose et la fabrication, à de très hautes vitesses, de feuilles pour de multiples applications, dont la plus importante relèvent du secteur de la communication. Les ingénieurs chimistes participent à chaque phase : réacteurs pour le processus de digestion, comportement des fibres en suspension, application d'agents tensioactifs et de revêtements, filtration et dessiccation à grande échelle. Comme l'industrie du papier est grande consommatrice d'énergie, de grands progrès ont été réalisés pour économiser cette dernière. La mise au point d'adhésifs a été d'une importance capitale pour l'immense industrie du contreplaqué.

Dans l'industrie des métaux, le procédé de flottation repose sur la connaissance de la chimie de surface et de la conception de machines capables de mettre en pratique cette connaissance pour le traitement des minerais. La révolution dans l'industrie de l'acier, basée sur la préparation basique à l'oxygène, dépendait de la mise au point d'usines pouvant produire de l'oxygène en grande quantité (plusieurs tonnes). Les procédés hydrométallurgiques utilisés pour récupérer le COBALT et le NICKEL à Sherritt Gordon se fondent sur les résultats des recherches sur les vitesses de réaction, sur la diffusion et sur les échanges thermiques et de matière.

La stabilité du monde moderne repose sur un apport énergétique et alimentaire suffisant. Grâce à la disponibilité de l'hydroélectricité, le Canada occupe un rôle mondial important en électrochimie dans le raffinage des métaux et dans la production d'hydrogène, un candidat possible pour le stockage de l'énergie et comme source d'énergie destinée aux transports. Les technologies de raffinage du PÉTROLE et de la productionPÉTROCHIMIQUE (la base de l'INDUSTRIE DE LA TRANSFORMATION DES MATIÈRES PLASTIQUES canadienne) sont l'oeuvre des ingénieurs chimistes qui ont mené à la création de raffineries dans tout le Canada et à une forte concentration d'industries pétrochimiques en Ontario et en Alberta. L'industrie canadienne de l'ÉNERGIE NUCLÉAIRE extrait de l'uranium et le concentre en plus d'avoir mis au point le réacteur CANDU, et ce, grâce à des efforts de génie chimique à grande échelle pour la production d'eau lourde et d'oxyde d'uranium purifié, et pour la réalisation de transferts thermiques dans des conditions extrêmes.

La responsabilité de la productivité de l'INDUSTRIE DES ALIMENTS ET DES BOISSONS incombe aux agriculteurs, aux ingénieurs mécaniciens et aux ingénieurs chimistes. Ces derniers ont contribué à l'élaboration des technologies utilisées dans l'industrie des engrais, une contribution essentielle pour la continuation des tendances actuelles de consommation d'aliments. Dans l'avenir, la production de protéines et de glucides sera un défi pour les ingénieurs chimistes, car la transformation des aliments recourt de plus en plus aux techniques de la cryogénie, à la conservation par irradiation et à la technologie du vide poussé. Le génie chimique se rapproche donc du domaine nouveau des BIOTECHNOLOGIES et de leurs techniques prometteuses d'épissage de gènes, leur technologie des enzymes et leurs nouvelles voies vers la synthèse chimique.

En plus des exemples précités, les ingénieurs chimistes contribuent efficacement aux développement des technologies utilisées dans les domaines de l'INDUSTRIE PHARMACEUTIQUE, des peintures, du TEXTILE TISSÉ, des colles, des soins de santé et de l'environnement, ces technologies étant le lien entre le laboratoire et l'usine de production.

Sociétés

La Société canadienne du génie chimique est la principale organisation technique des ingénieurs chimistes professionnels canadiens. Elle fait partie de l'Institut de chimie du Canada et comptait plus de 1500 membres en 1996. La même année, on estime à 10 000 le nombre d'ingénieurs chimistes au Canada. La société publie le Canadian Journal of Chemical Engineering (fondé en 1957) et organise deux colloques par an, une exposition sur le génie chimique et des programmes de perfectionnement professionnel. En 1981, en collaboration avec l'Interamerican Congress of Chemical Engineering, la société accueille à Montréal le deuxième Congrès mondial de génie chimique (Second World Congress of Chemical Engineering) auquel assistent 6500 ingénieurs chimistes venus du monde entier. En 1987, la société participe, à Montréal, avec d'autres sociétés de génie, à la Conférence sur le centenaire de l'ingénierie (Engineering Centennial Conference).