Reaktor kimia

Reaktor kimia adalah volume tertutup di mana reaksi kimia berlangsung. Dalam teknik kimia, umumnya dipahami sebagai bejana proses yang digunakan untuk melakukan reaksi kimia, yang merupakan salah satu unit operasi klasik dalam analisis proses kimia. Desain reaktor kimia berhubungan dengan berbagai aspek teknik kimia. Insinyur kimia merancang reaktor untuk memaksimalkan nilai sekarang untuk reaksi yang diberikan. Desainer memastikan bahwa reaksi berlangsung dengan efisiensi tertinggi menuju produk keluaran yang diinginkan, menghasilkan hasil produk tertinggi sementara membutuhkan biaya paling sedikit untuk membeli dan mengoperasikannya. Biaya operasi normal meliputi masukan energi, pembuangan energi, biaya bahan baku, tenaga kerja, dll. Perubahan energi dapat berupa pemanasan atau pendinginan, pemompaan untuk meningkatkan tekanan, kehilangan tekanan gesekan, atau agitasi.Teknik reaksi kimia adalah cabang dari teknik kimia yang berhubungan dengan reaktor kimia dan desainnya, terutama dengan penerapan kinetika kimia pada sistem industri.

Gambaran Umum

Jenis dasar reaktor kimia yang paling umum adalah tangki (tempat reaktan bercampur dalam seluruh volume) dan pipa atau tabung (untuk reaktor aliran laminar dan reaktor aliran sumbat)

Kedua jenis ini dapat digunakan sebagai reaktor kontinu atau reaktor batch, dan keduanya dapat menampung satu atau lebih padatan (reagen, katalis, atau bahan lembam), tetapi reagen dan produk biasanya berupa cairan (cairan atau gas). Reaktor dalam proses kontinu biasanya dijalankan pada kondisi tunak, sedangkan reaktor dalam proses batch harus dioperasikan dalam keadaan sementara. Ketika sebuah reaktor dioperasikan, baik untuk pertama kalinya atau setelah dimatikan, reaktor tersebut berada dalam keadaan transien, dan variabel-variabel proses utama berubah seiring berjalannya waktu.

Ada tiga model ideal yang digunakan untuk memperkirakan variabel proses yang paling penting dari reaktor kimia yang berbeda:

• Model reaktor batch,
• Model reaktor tangki berpengaduk kontinu (CSTR), dan
• Model reaktor aliran plug (PFR).

Banyak reaktor dunia nyata dapat dimodelkan sebagai kombinasi dari tipe-tipe dasar ini.

Variabel-variabel proses utama meliputi:

• Waktu tinggal (τ, huruf kecil Yunani tau)
• Volume (V)
• Suhu (T)
• Tekanan (P)
• Konsentrasi spesies kimia (C1, C2, C3, ... Cn)
• Koefisien perpindahan panas (h, U)

Reaktor tubular sering kali dapat berupa unggun yang dikemas. Dalam hal ini, tabung atau saluran berisi partikel atau pelet, biasanya katalis padat. Reaktan, dalam fase cair atau gas, dipompa melalui unggun katalis. Reaktor kimia juga dapat berupa unggun terfluidisasi; lihat reaktor unggun terfluidisasi.

Reaksi kimia yang terjadi di dalam reaktor dapat bersifat eksotermis, yang berarti mengeluarkan panas, atau endotermis, yang berarti menyerap panas. Sebuah reaktor tangki mungkin memiliki jaket pendingin atau pemanas atau kumparan pendingin atau pemanas (tabung) yang dililitkan di bagian luar dinding bejana untuk mendinginkan atau memanaskan isinya, sementara reaktor tubular dapat dirancang seperti penukar panas jika reaksinya sangat eksotermis, atau seperti tungku jika reaksinya sangat endotermis.

Jenis
Reaktor batch
Jenis reaktor yang paling sederhana adalah reaktor batch. Bahan-bahan dimasukkan ke dalam reaktor batch, dan reaksi berlangsung seiring waktu. Reaktor batch tidak mencapai kondisi tunak, dan kontrol suhu, tekanan, dan volume sering kali diperlukan. Oleh karena itu, banyak reaktor batch memiliki port untuk sensor dan input dan output material. Reaktor batch biasanya digunakan dalam produksi skala kecil dan reaksi dengan bahan biologis, seperti dalam pembuatan bir, pembuatan pulp, dan produksi enzim. Salah satu contoh reaktor batch adalah reaktor bertekanan.

CSTR (reaktor tangki berpengaduk kontinu)

Dalam CSTR, satu atau lebih reagen fluida dimasukkan ke dalam reaktor tangki yang biasanya diaduk dengan impeler untuk memastikan pencampuran yang tepat dari reagen sementara limbah reaktor dibuang. Membagi volume tangki dengan laju aliran volumetrik rata-rata melalui tangki memberikan ruang waktu, atau waktu yang diperlukan untuk memproses satu volume cairan reaktor. Dengan menggunakan kinetika kimia, persen penyelesaian reaksi yang diharapkan dapat dihitung. Beberapa aspek penting dari CSTR:

• Pada kondisi tunak, laju aliran massa yang masuk harus sama dengan laju aliran massa yang keluar, jika tidak, tangki akan meluap atau kosong (kondisi transien). Ketika reaktor dalam keadaan transien, persamaan model harus diturunkan dari neraca massa dan energi diferensial.
• Reaksi berlangsung dengan laju reaksi yang terkait dengan konsentrasi akhir (output), karena konsentrasi diasumsikan homogen di seluruh reaktor.
• Seringkali, secara ekonomi menguntungkan untuk mengoperasikan beberapa CSTR secara seri. Hal ini memungkinkan, misalnya, CSTR pertama beroperasi pada konsentrasi reagen yang lebih tinggi dan oleh karena itu laju reaksi yang lebih tinggi. Dalam kasus ini, ukuran reaktor dapat divariasikan untuk meminimalkan total investasi modal yang diperlukan untuk mengimplementasikan proses.
• Dapat ditunjukkan bahwa jumlah CSTR yang tak terbatas dan tak terhingga yang beroperasi secara seri akan setara dengan PFR.

Perilaku CSTR sering didekati atau dimodelkan dengan perilaku Reaktor Tangki Berpengaduk Ideal Kontinu (CISTR). Semua perhitungan yang dilakukan dengan CISTR mengasumsikan pencampuran yang sempurna. Jika waktu tinggal 5-10 kali waktu pencampuran, perkiraan ini dianggap valid untuk tujuan rekayasa. Model CISTR sering digunakan untuk menyederhanakan perhitungan teknik dan dapat digunakan untuk menggambarkan reaktor penelitian. Dalam praktiknya, model ini hanya dapat didekati, terutama pada reaktor ukuran industri yang waktu pencampurannya mungkin sangat besar.

Reaktor loop adalah jenis reaktor katalitik hibrida yang secara fisik menyerupai reaktor tubular, tetapi beroperasi seperti CSTR. Campuran reaksi disirkulasikan dalam lingkaran tabung, dikelilingi oleh jaket untuk pendinginan atau pemanasan, dan ada aliran terus menerus dari bahan awal dan produk keluar.

PFR (reaktor aliran steker)

Dalam PFR, kadang-kadang disebut reaktor tubular kontinu (CTR), satu atau lebih reagen fluida dipompa melalui pipa atau tabung. Reaksi kimia berlangsung saat reagen bergerak melalui PFR. Dalam jenis reaktor ini, laju reaksi yang berubah menciptakan gradien sehubungan dengan jarak yang ditempuh; pada saluran masuk ke PFR, lajunya sangat tinggi, tetapi ketika konsentrasi reagen menurun dan konsentrasi produk meningkat, laju reaksi melambat. Beberapa aspek penting dari PFR:

• Model PFR yang ideal mengasumsikan tidak ada pencampuran aksial: elemen fluida apa pun yang mengalir melalui reaktor tidak bercampur dengan fluida di bagian hulu atau hilir, seperti yang tersirat dalam istilah "aliran sumbat".
• Reagen dapat dimasukkan ke dalam PFR di lokasi-lokasi di dalam reaktor selain saluran masuk. Dengan cara ini, efisiensi yang lebih tinggi dapat diperoleh, atau ukuran dan biaya PFR dapat dikurangi.
• PFR memiliki efisiensi teoritis yang lebih tinggi daripada CSTR dengan volume yang sama. Artinya, dengan ruang-waktu yang sama (atau waktu tinggal), suatu reaksi akan berlanjut ke persentase penyelesaian yang lebih tinggi dalam PFR daripada CSTR. Hal ini tidak selalu berlaku untuk reaksi yang dapat dibalik.

Untuk sebagian besar reaksi kimia yang menjadi kepentingan industri, tidak mungkin reaksi berlanjut hingga 100%. Laju reaksi menurun seiring dengan habisnya reaktan hingga titik di mana sistem mencapai kesetimbangan dinamis (tidak ada reaksi bersih, atau perubahan spesies kimia yang terjadi). Titik kesetimbangan untuk sebagian besar sistem kurang dari 100%. Karena alasan ini, proses pemisahan, seperti distilasi, sering kali mengikuti reaktor kimia untuk memisahkan reagen atau produk sampingan yang tersisa dari produk yang diinginkan. Reagen-reagen ini kadang-kadang dapat digunakan kembali pada awal proses, seperti dalam proses Haber. Dalam beberapa kasus, reaktor yang sangat besar akan diperlukan untuk mendekati kesetimbangan, dan insinyur kimia dapat memilih untuk memisahkan campuran yang bereaksi sebagian dan mendaur ulang reaktan yang tersisa.

Dalam kondisi aliran laminar, asumsi aliran sumbat sangat tidak akurat, karena fluida yang bergerak melalui pusat tabung bergerak jauh lebih cepat daripada fluida di dinding. Reaktor baffled osilasi kontinu (COBR) mencapai pencampuran menyeluruh dengan kombinasi osilasi fluida dan orifice baffle, memungkinkan aliran steker diperkirakan dalam kondisi aliran laminar.

Reaktor semibatch

Reaktor semibatch dioperasikan dengan input dan output kontinu dan batch. Fermentor, misalnya, diisi dengan sejumlah media dan mikroba yang secara konstan menghasilkan karbon dioksida yang harus dihilangkan secara terus menerus. Demikian pula, mereaksikan gas dengan cairan biasanya sulit, karena volume gas yang besar diperlukan untuk bereaksi dengan massa cairan yang sama. Untuk mengatasi masalah ini, umpan gas yang terus menerus dapat digelembungkan melalui batch cairan. Secara umum, dalam operasi semibatch, satu reaktan kimia dimasukkan ke dalam reaktor dan bahan kimia kedua ditambahkan secara perlahan (misalnya, untuk mencegah reaksi samping), atau produk yang dihasilkan dari perubahan fasa terus menerus dihilangkan, misalnya gas yang terbentuk oleh reaksi, padatan yang mengendap, atau produk hidrofobik yang terbentuk dalam larutan air.

Reaktor katalitik

Meskipun reaktor katalitik sering diimplementasikan sebagai reaktor aliran sumbat, analisisnya memerlukan perlakuan yang lebih rumit. Laju reaksi katalitik sebanding dengan jumlah katalis yang bersentuhan dengan reagen, serta konsentrasi reaktan. Dengan katalis fase padat dan reagen fase cair, ini sebanding dengan area yang terpapar, efisiensi difusi reagen masuk dan keluar, dan kemanjuran pencampuran. Pencampuran sempurna biasanya tidak dapat diasumsikan. Selain itu, jalur reaksi katalitik sering kali terjadi dalam beberapa langkah dengan zat antara yang terikat secara kimiawi pada katalis; dan karena pengikatan kimiawi pada katalis juga merupakan reaksi kimiawi, maka hal ini dapat mempengaruhi kinetika. Reaksi katalitik sering menampilkan apa yang disebut kinetika yang dipalsukan, ketika kinetika yang terlihat berbeda dari kinetika kimia yang sebenarnya karena efek transportasi fisik.Perilaku katalis juga menjadi pertimbangan. Khususnya dalam proses petrokimia bersuhu tinggi, katalis dinonaktifkan oleh proses seperti sintering, kokas, dan keracunan.

Contoh umum dari reaktor katalitik adalah konverter katalitik yang memproses komponen beracun dari knalpot mobil. Namun, sebagian besar reaktor petrokimia bersifat katalitik, dan bertanggung jawab atas sebagian besar produksi bahan kimia industri, dengan contoh bervolume sangat tinggi termasuk asam sulfat, amonia, reformat/BTEX (benzena, toluena, etilbenzena, dan xilena), dan perengkahan katalitik fluida. Berbagai konfigurasi dimungkinkan, lihat Reaktor katalitik heterogen.

Disadur dari: en.wikipedia.org

Reaktor aliran laminar

Reaktor aliran laminar (LFR) adalah jenis reaktor kimia yang menggunakan aliran laminar untuk mengontrol laju reaksi, dan/atau distribusi reaksi. LFR umumnya berupa tabung panjang dengan diameter konstan yang dijaga pada suhu konstan. Reaktan disuntikkan di satu ujung dan produk dikumpulkan dan dipantau di ujung yang lain. Reaktor aliran laminar sering digunakan untuk mempelajari reaksi elementer yang terisolasi atau mekanisme reaksi multi-langkah.

Gambaran umum

Reaktor aliran laminar menggunakan karakteristik aliran laminar untuk mencapai berbagai tujuan penelitian. Misalnya, LFR dapat digunakan untuk mempelajari dinamika fluida dalam reaksi kimia, atau dapat digunakan untuk menghasilkan struktur kimia khusus seperti tabung nano karbon. Salah satu fitur dari LFR adalah bahwa waktu tinggal (interval waktu di mana bahan kimia berada di dalam reaktor) dari bahan kimia di dalam reaktor dapat divariasikan dengan mengubah jarak antara titik input reaktan dan titik di mana produk/sampel diambil, atau dengan menyesuaikan kecepatan gas/fluida. Oleh karena itu, manfaat dari reaktor aliran laminar adalah bahwa berbagai faktor yang dapat mempengaruhi reaksi dapat dengan mudah dikontrol dan disesuaikan selama percobaan.

Cara menganalisis reaktan dalam LFR

Cara menganalisis reaksi termasuk menggunakan probe yang masuk ke dalam reaktor; atau lebih tepatnya, terkadang seseorang dapat menggunakan metode optik non-intrusif (misalnya menggunakan spektrometer untuk mengidentifikasi dan menganalisis konten) untuk mempelajari reaksi di dalam reaktor. Selain itu, mengambil seluruh sampel gas / cairan di ujung reaktor dan mengumpulkan data mungkin berguna juga. Dengan menggunakan metode yang disebutkan di atas, berbagai data seperti konsentrasi, kecepatan aliran, dll. Dapat dipantau dan dianalisis.

Kecepatan aliran di LFR

Cairan atau gas dengan kecepatan terkontrol melewati reaktor aliran laminar dengan cara aliran laminar. Artinya, aliran fluida atau gas meluncur satu sama lain seperti kartu. Ketika menganalisis cairan dengan viskositas yang sama ("ketebalan" atau "kelengketan") tetapi kecepatannya berbeda, cairan biasanya dikarakteristikkan ke dalam dua jenis aliran: aliran laminar dan aliran turbulen. Dibandingkan dengan aliran turbulen, aliran laminer cenderung memiliki kecepatan yang lebih rendah dan umumnya memiliki bilangan Reynolds yang lebih rendah. Aliran turbulen, di sisi lain, tidak teratur dan bergerak dengan kecepatan yang lebih tinggi. Oleh karena itu, kecepatan aliran aliran turbulen pada satu penampang melintang sering diasumsikan konstan, atau "datar". Kecepatan aliran "tidak datar" dari aliran laminar membantu menjelaskan mekanisme LFR. Untuk fluida/gas yang bergerak di dalam LFR, kecepatan di dekat pusat pipa lebih tinggi daripada fluida di dekat dinding pipa. Dengan demikian, distribusi kecepatan reaktan cenderung menurun dari pusat ke dinding.

Distribusi waktu tinggal (RTD)

Kecepatan di dekat pusat pipa lebih tinggi daripada cairan di dekat dinding pipa. Dengan demikian, distribusi kecepatan reaktan cenderung lebih tinggi di bagian tengah dan lebih rendah di bagian samping. Pertimbangkan fluida yang dipompa melalui LFR dengan kecepatan konstan dari saluran masuk, dan konsentrasi fluida dipantau di saluran keluar. Grafik distribusi waktu tinggal akan terlihat seperti kemiringan negatif dengan cekungan positif. Dan grafik tersebut dimodelkan oleh fungsi: E(t) = 0 jika t lebih kecil dari τ/2; E(t) = τ^2/2t^3 jika t lebih besar dari atau sama dengan τ/2.[2] Perhatikan bahwa grafik memiliki nilai E(t) pada awalnya adalah nol, hal ini dikarenakan zat membutuhkan waktu untuk bergerak melalui reaktor. Ketika bahan mulai mencapai saluran keluar, konsentrasinya meningkat secara drastis, dan secara bertahap menurun seiring berjalannya waktu.

Karakteristik

Aliran laminar di dalam LFR memiliki karakteristik unik mengalir secara paralel tanpa mengganggu satu sama lain. Kecepatan fluida atau gas secara alami akan berkurang ketika semakin dekat ke dinding dan semakin jauh dari pusat. Oleh karena itu, reaktan memiliki waktu tinggal yang meningkat di LFR dari tengah ke samping. Waktu tinggal yang meningkat secara bertahap memberikan peneliti tata letak yang jelas dari reaksi pada waktu yang berbeda. Selain itu, ketika mempelajari reaksi dalam LFR, gradien radial dalam kecepatan, komposisi, dan suhu adalah signifikan. Dengan kata lain, dalam reaktor lain di mana aliran laminar tidak signifikan, misalnya, dalam reaktor aliran steker, kecepatan objek diasumsikan sama pada satu penampang melintang karena sebagian besar alirannya bergolak. Dalam reaktor aliran laminer, kecepatan berbeda secara signifikan di berbagai titik pada penampang yang sama. Oleh karena itu, perbedaan kecepatan di seluruh reaktor perlu dipertimbangkan ketika bekerja dengan LFR.

Penelitian

Berbagai penelitian yang berkaitan dengan pemodelan LFR dan pembentukan zat di dalam LFR telah dilakukan selama beberapa dekade terakhir. Misalnya, pembentukan tabung nano karbon berdinding tunggal diselidiki dalam LFR. Sebagai contoh lain, konversi dari metana menjadi hidrokarbon yang lebih tinggi telah dipelajari dalam reaktor aliran laminar.

Disadur dari: en.wikipedia.org

 Clean technology

 Clean technology, merujuk pada proses, produk, atau layanan yang bertujuan mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan melalui peningkatan efisiensi energi yang signifikan, penggunaan sumber daya yang berkelanjutan, atau kegiatan perlindungan lingkungan. Teknologi bersih meliputi berbagai teknologi terkait seperti daur ulang, energi terbarukan, teknologi informasi, transportasi ramah lingkungan, motor listrik, kimia ramah lingkungan, penerangan, pengelolaan air limbah, dan lain-lain.

Pembiayaan lingkungan hidup adalah metode di mana proyek-proyek teknologi bersih baru dapat memperoleh pembiayaan melalui penciptaan kredit karbon. Proyek yang dikembangkan dengan memperhatikan mitigasi perubahan iklim juga dikenal sebagai proyek karbon.

Investasi dalam teknologi bersih telah meningkat pesat sejak menjadi sorotan sekitar tahun 2000. Menurut Program Lingkungan Hidup PBB, perusahaan-perusahaan pembangkit listrik tenaga angin, tenaga surya, dan biofuel menerima pendanaan baru sebesar $148 miliar pada tahun 2007, seiring dengan kenaikan harga minyak dan kebijakan perubahan iklim yang mendorong investasi dalam energi terbarukan. Sekitar $50 miliar dari pendanaan tersebut digunakan untuk pembangkit listrik tenaga angin. Secara keseluruhan, investasi dalam industri energi bersih dan efisiensi energi meningkat 60 persen dari tahun 2006 hingga 2007.

Pada tahun 2009, Clean Edge memperkirakan bahwa tiga sektor utama teknologi bersih, yaitu fotovoltaik surya, tenaga angin, dan biofuel, akan menghasilkan pendapatan sebesar $325,1 miliar pada tahun 2018.

Meskipun investasi dalam teknologi bersih meningkat, laporan dari Makalah Kerja Inisiatif Energi MIT menunjukkan bahwa sekitar setengah dari lebih dari $25 miliar pendanaan yang disediakan oleh modal ventura untuk teknologi bersih dari tahun 2006 hingga 2011 tidak pernah pulih. Hal ini disebabkan oleh profil risiko/pengembalian yang suram dari teknologi bersih dan kesulitan perusahaan dalam mengembangkan bahan, bahan kimia, atau proses baru untuk mencapai skala produksi.

Teknologi bersih juga telah menjadi topik penting di kalangan bisnis dan perusahaan. Penggunaan teknologi bersih dapat mengurangi polusi dan bahan bakar kotor bagi setiap perusahaan, dan hal ini telah menjadi keunggulan kompetitif. Banyak perusahaan, termasuk yang terdaftar dalam Fortune Global 500, menghabiskan sekitar $20 miliar per tahun untuk kegiatan tanggung jawab sosial perusahaan (CSR) pada tahun 2018.

Definisi

Produk atau layanan teknologi bersih merujuk pada produk atau layanan yang tidak hanya meningkatkan kinerja operasional, produktivitas, atau efisiensi, tetapi juga mengurangi biaya, input, konsumsi energi, limbah, atau pencemaran lingkungan. Minat terhadap produk atau layanan ini meningkat karena meningkatnya kesadaran konsumen, regulator, dan industri terhadap pentingnya pembangkitan energi yang ramah lingkungan. Hal ini terutama disebabkan oleh meningkatnya kesadaran akan isu-isu seperti pemanasan global, perubahan iklim, dan dampak negatif pembakaran bahan bakar fosil terhadap lingkungan.

Cleantech sering kali terkait dengan dana modal ventura dan organisasi penggunaan lahan. Istilah ini awalnya dibedakan dari berbagai definisi bisnis yang ramah lingkungan, berkelanjutan, atau berfokus pada triple bottom line, yang berasal dari komunitas investasi modal ventura. Secara historis, cleantech telah berkembang menjadi sektor bisnis yang mencakup industri dengan pertumbuhan signifikan dan tinggi, seperti tenaga surya, angin, pemurnian air, dan biofuel.

Tata nama

Meskipun industri teknologi ramah lingkungan telah berkembang pesat dalam beberapa tahun terakhir dan menarik modal miliaran dolar, bidang ini masih belum sepenuhnya matang. Istilah "cleantech" digunakan secara luas, meskipun ada variasi dalam ejaannya, seperti ⟨clean-tech⟩ dan ⟨clean tech⟩. Beberapa perusahaan teknologi ramah lingkungan belakangan ini tidak begitu menekankan aspek ramah lingkungan dalam bisnis mereka, melainkan lebih memanfaatkan tren yang lebih luas, seperti kota pintar.

Asal usul konsep

Ide teknologi bersih pertama kali muncul di antara sekelompok teknologi dan industri baru, yang didasarkan pada prinsip biologi, efisiensi sumber daya, dan konsep produksi generasi kedua di industri dasar. Contohnya termasuk efisiensi energi, reduksi katalitik selektif, penggunaan bahan tidak beracun, pemurnian air, energi matahari, energi angin, dan paradigma baru dalam konservasi energi. Sejak tahun 1990-an, minat terhadap teknologi ini meningkat seiring dengan dua tren: penurunan biaya relatif dari teknologi tersebut dan peningkatan pemahaman tentang hubungan antara desain industri yang digunakan pada abad ke-19 dan awal abad ke-20, seperti pembangkit listrik berbahan bakar fosil, mesin pembakaran internal, dan manufaktur bahan kimia. Pemahaman juga meningkat mengenai dampak yang disebabkan oleh manusia terhadap sistem bumi akibat penggunaan teknologi tersebut, seperti lubang ozon, hujan asam, penggurunan, perubahan iklim, dan pemanasan global.

Investasi di seluruh dunia

Selama dua puluh tahun terakhir, skema peraturan dan perjanjian internasional telah menjadi faktor utama yang menentukan lingkungan investasi teknologi ramah lingkungan. Investasi pada sumber daya terbarukan serta teknologi efisiensi energi merupakan faktor penentu dalam investasi yang dilakukan dalam konteks Perjanjian Paris dan perjuangan melawan perubahan iklim dan polusi udara. Di antara pembiayaan sektor publik, pemerintah telah menggunakan insentif keuangan dan peraturan yang ditargetkan pada sektor swasta. Gerakan kolektif ini menjadi penyebab terus meningkatnya kapasitas energi bersih.

Investasi dalam teknologi pembangkit listrik terbarukan pada tahun 2015 berjumlah lebih dari $308 miliar USD dan pada tahun 2019 angka ini meningkat menjadi $311 miliar USD. Startup dengan inovasi berbasis teknologi baru dianggap sebagai investasi menarik di sektor teknologi bersih. Platform modal ventura dan crowdfunding merupakan sumber penting untuk mengembangkan usaha yang mengarah pada pengenalan teknologi baru. Dalam dekade terakhir, startup telah memberikan kontribusi signifikan terhadap peningkatan kapasitas terpasang tenaga surya dan angin. Perusahaan penentu tren yang merancang teknologi baru dan merancang strategi agar industri dapat unggul dan lebih tangguh dalam menghadapi ancaman.

Pada tahun 2008, investasi ventura teknologi ramah lingkungan di Amerika Utara, Eropa, Tiongkok, dan India mencapai rekor total sebesar $8,4 miliar. Investasi pada teknologi ramah lingkungan telah tumbuh secara signifikan, dengan dampak yang besar terhadap biaya produksi dan produktivitas, khususnya pada industri padat energi. Bank Dunia mencatat bahwa investasi ini meningkatkan efisiensi ekonomi, mendukung tujuan pembangunan berkelanjutan, dan meningkatkan keamanan energi dengan mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil.

Tiongkok dipandang sebagai pasar pertumbuhan utama bagi investasi teknologi ramah lingkungan, dengan fokus pada teknologi energi terbarukan. Pada tahun 2014, Israel, Finlandia, dan AS memimpin Indeks Inovasi Teknologi Bersih Global, dari 40 negara yang dinilai, sementara Rusia dan Yunani berada di peringkat terakhir. Investasi energi terbarukan telah mencapai skala besar dengan investasi tahunan sekitar $300 miliar. Volume investasi ini sangat penting bagi transisi energi global dan tetap ada meskipun pendanaan penelitian dan pengembangan tidak mencukupi.

Beberapa jurnal menawarkan analisis dan prakiraan mendalam mengenai tren investasi ini, dengan menekankan peran pentingnya dalam pencapaian target energi dan iklim dunia. Investasi strategis pada teknologi ramah lingkungan dalam rantai pasokan semakin dipengaruhi oleh kekuatan pasar yang berkelanjutan. Investasi ini sangat penting bagi produsen, karena tidak hanya meningkatkan keberlanjutan proses produksi, namun juga mendorong transisi komprehensif menuju keberlanjutan di seluruh rantai pasokan.

Menurut penelitian yang dipublikasikan, sektor teknologi bersih teratas pada tahun 2008 adalah tenaga surya, biofuel, transportasi, dan angin. Tenaga surya menyumbang hampir 40% dari total investasi teknologi ramah lingkungan pada tahun 2008, diikuti oleh biofuel sebesar 11%. Pada tahun 2019, dana kekayaan negara secara langsung menginvestasikan kurang dari US$3 miliar pada energi terbarukan.

Konferensi Perubahan Iklim Perserikatan Bangsa-Bangsa tahun 2009 di Kopenhagen, Denmark diharapkan dapat menciptakan kerangka kerja yang pada akhirnya akan membatasi emisi gas rumah kaca. Namun, negara-negara peserta gagal menyediakan kerangka kerja global untuk teknologi ramah lingkungan. Konferensi Perubahan Iklim PBB tahun 2015 di Paris diharapkan dapat mencapai kesepakatan universal mengenai iklim, yang akan mendorong perkembangan teknologi ramah lingkungan. Saat ini, investasi pada teknologi ramah lingkungan telah meningkat pesat, mencerminkan ekspansi sektor ini yang sehat dan apresiasi terhadap potensi teknologi terbarukan.

Implementasi di seluruh dunia

India adalah salah satu negara yang telah mencapai keberhasilan luar biasa dalam pembangunan berkelanjutan dengan menerapkan teknologi ramah lingkungan, dan menjadi pusat energi ramah lingkungan global. India, yang merupakan penghasil emisi gas rumah kaca terbesar ketiga, mengembangkan skema konversi energi terbarukan dengan menggunakan tenaga surya dan angin dari bahan bakar fosil. Upaya berkelanjutan ini telah meningkatkan kapasitas energi terbarukan di negara ini, dengan tingkat pertumbuhan tahunan gabungan lebih dari 20%. Target energi terbarukan yang ambisius di India telah menjadi model peralihan cepat ke energi bersih. Pemerintah menargetkan kapasitas energi terbarukan sebesar 175 GW hingga tahun 2022, termasuk kontribusi besar dari energi angin dan surya.

Dengan terus meningkatkan kapasitas energi terbarukan India, India mencapai Perjanjian Paris dengan pengurangan emisi karbon secara signifikan. Mengadopsi energi terbarukan tidak hanya membawa kemajuan teknologi ke India, namun juga berdampak pada lapangan kerja dengan menciptakan sekitar 330.000 lapangan kerja baru pada tahun 2022 dan lebih dari 24 juta lapangan kerja baru pada tahun 2030, menurut Organisasi Buruh Internasional di sektor energi terbarukan.

Terlepas dari keberhasilan global, penerapan energi terbarukan menghadapi tantangan khusus di suatu negara atau wilayah. Tantangan-tantangan ini mencakup sosial, ekonomi, teknologi, dan peraturan. Penelitian menunjukkan bahwa hambatan sosial dan peraturan merupakan faktor langsung yang mempengaruhi penggunaan energi terbarukan, namun hambatan ekonomi mempunyai dampak yang lebih tidak langsung namun besar. Studi ini menekankan perlunya menghilangkan hambatan-hambatan ini agar energi terbarukan menjadi lebih tersedia dan menarik sehingga menguntungkan semua pihak seperti masyarakat lokal dan produsen.

Meskipun terdapat banyak hambatan, negara-negara berkembang telah merumuskan pendekatan kreatif untuk menghadapi tantangan tersebut. Misalnya, India, yang telah menunjukkan kemajuan signifikan di sektor energi terbarukan, sebuah tren yang menunjukkan adopsi teknologi ramah lingkungan dari negara lain. Pendekatan dan permasalahan khusus yang dialami setiap negara dalam proses pertumbuhan berkelanjutan mendorong munculnya ide-ide yang berguna untuk pembangunan lebih lanjut.

Penciptaan teknologi ramah lingkungan seperti penyimpanan baterai, CCS, dan biofuel canggih penting untuk mencapai sistem energi berkelanjutan. Penelitian dan pengembangan yang tidak terputus sangat penting dalam meningkatkan produktivitas sumber energi terbarukan dan menjadikannya lebih menarik untuk investasi. Perkembangan ini merupakan bagian dari tujuan yang lebih luas terkait keberlanjutan dan penanganan perubahan iklim.

Faktor selanjutnya yang menentukan keberhasilan teknologi bersih adalah persepsi masyarakat dan dampak sosialnya. Keterlibatan masyarakat dan manfaat yang terlihat dari teknologi ini dapat mempengaruhi adopsi dan popularitasnya. Gagasan manfaat bersama diciptakan dengan menjadikan solusi energi terbarukan ramah lingkungan, hemat biaya, dan bermanfaat bagi produsen.

Jerman telah menjadi salah satu pemimpin energi terbarukan di dunia, dan upaya mereka telah mempercepat kemajuan setelah kehancuran pembangkit listrik tenaga nuklir di Jepang pada tahun 2011, dengan memutuskan untuk mematikan seluruh 17 reaktor pada tahun 2022. Namun, ini hanyalah salah satu dari upaya Jerman. tujuan akhir; dan Jerman menargetkan penggunaan energi terbarukan sebesar 80% pada tahun 2050, yang saat ini mencapai 47% (2020). Energiewende di Jerman adalah model upaya yang ditujukan pada energi terbarukan yang bertujuan untuk mengurangi emisi gas rumah kaca (GRK) sebesar 80% pada tahun 2050 melalui penerapan sumber daya terbarukan secara terburu-buru. Kebijakan ini, yang ditujukan untuk mengatasi masalah lingkungan hidup dan perjanjian nasional mengenai penghapusan tenaga nuklir, menggambarkan peran penting kebijakan dan investasi pemerintah dalam mengarahkan adopsi teknologi dan menyediakan jalan menuju penggunaan energi berkelanjutan.

Hambatan dalam menjadikan Energiewende sebagai model untuk sektor transportasi dan pemanas mencakup integrasi energi terbarukan ke dalam infrastruktur yang ada, biaya ekonomi yang terkait dengan transisi teknologi, dan kebutuhan konsumen untuk mengadopsi solusi energi baru secara luas. Selain itu, Jerman juga berinvestasi pada energi terbarukan dari tenaga angin lepas pantai dan mengantisipasi investasinya yang akan menghasilkan sepertiga dari total energi angin di Jerman. Pentingnya teknologi bersih juga berdampak pada sektor transportasi Jerman, yang menghasilkan 17 persen emisinya. Perusahaan produsen mobil ternama, Mercedes-Benz, BMW, Volkswagen, dan Audi, di Jerman, juga menyediakan mobil listrik baru untuk memenuhi gerakan transisi energi Jerman.

Disadur dari: en.wikipedia.org

Insinyur kimia

Insinyur kimia adalah profesional yang memiliki pengetahuan mendalam tentang teknik kimia. Mereka utamanya bekerja di sektor industri kimia, mengubah bahan mentah dasar menjadi berbagai produk, dan mengelola perancangan serta operasi pabrik dan peralatan yang terlibat.

Secara umum, insinyur kimia merupakan individu yang menerapkan prinsip-prinsip teknik kimia dalam berbagai konteks praktis. Ini mencakup tugas-tugas seperti desain, manufaktur, dan pengoperasian pabrik dan mesin di sektor industri kimia dan sektor-sektor terkait, yang secara luas dikenal sebagai insinyur proses kimia.Selain itu, mereka juga terlibat dalam pengembangan zat-zat baru atau modifikasi zat yang ada untuk berbagai produk, mulai dari makanan dan minuman hingga bahan farmasi, kosmetik, dan pembersih.

Di luar itu, insinyur kimia juga berperan dalam pengembangan teknologi baru seperti sel bahan bakar, tenaga hidrogen, dan nanoteknologi. Mereka juga dapat terlibat dalam proyek-proyek yang melibatkan ilmu material, teknik polimer, dan teknik biomedis, serta pengerjaan proyek-proyek geofisika seperti yang terkait dengan sungai, pertambangan, atau proyek pembangunan.

Sejarah

Sejarah insinyur kimia memiliki akar yang kuat dalam perkembangan industri kimia dan proses-produksi. Presiden dari Institution of Chemical Engineers pernah menyampaikan dalam pidato kepresidenannya bahwa Edward Charles Howard (1774–1816) mungkin merupakan salah satu insinyur kimia pertama yang berperan signifikan. Namun, beberapa ahli lainnya menyarankan Johann Rudolf Glauber (1604–1670) sebagai tokoh utama dalam pengembangan proses pembuatan asam industri. Istilah "insinyur kimia" pertama kali muncul dalam media cetak pada tahun 1839, meskipun awalnya lebih merujuk pada individu dengan pengetahuan teknik mesin yang bekerja di industri kimia.

Pada tahun 1880, George E. Davis menyampaikan definisi awal tentang insinyur kimia dalam suratnya kepada Chemical News. Menurut Davis, seorang insinyur kimia adalah seseorang yang memiliki pengetahuan dalam bidang kimia dan mekanik, yang kemudian diterapkan dalam skala manufaktur untuk melaksanakan tindakan kimia. Usulan ini menjadi dasar bagi pembentukan perkumpulan insinyur kimia, yang kemudian dikenal sebagai Perkumpulan Industri Kimia. Meskipun pada awalnya hanya sejumlah kecil anggota yang mengidentifikasi diri mereka sebagai insinyur kimia, pembentukan Kelompok Teknik Kimia pada tahun 1918 menarik minat lebih banyak orang, dengan jumlah anggota meningkat hingga mencapai 400 orang.

Pada tahun 1905, di Amerika Serikat, terbitlah sebuah publikasi bernama The Chemical Engineer, yang memperkaya wacana mengenai bidang teknik kimia di negara tersebut. Tak lama setelahnya, pada tahun 1908, American Institute of Chemical Engineers didirikan, memperkuat komunitas insinyur kimia di Amerika Serikat. Pada tahun 1924, Lembaga Insinyur Kimia mengadopsi definisi resmi yang menegaskan bahwa insinyur kimia adalah orang profesional yang berpengalaman dalam perancangan, konstruksi, dan pengoperasian pabrik serta pekerjaan yang melibatkan perubahan keadaan dan komposisi bahan.

Definisi ini menegaskan bahwa peran insinyur kimia tidak terbatas pada industri kimia semata, tetapi juga meluas ke industri proses lainnya, serta situasi di mana proses fisik dan/atau kimia yang kompleks harus dikelola. Sebagai pengakuan akan kontribusi signifikan dari para insinyur kimia, jurnal Inggris The Chemical Engineer mulai tahun 1956 meluncurkan serangkaian biografi online berjudul "Chemical Engineers who Changed the World", yang menyoroti peran penting tokoh-tokoh tersebut dalam perkembangan dunia.

Gambaran umum

Secara historis, insinyur kimia terutama berkaitan dengan rekayasa proses, yang secara umum dapat dibagi menjadi dua bidang yang saling melengkapi: rekayasa reaksi kimia dan proses pemisahan. Namun, disiplin ilmu teknik kimia modern mencakup lebih dari sekadar rekayasa proses. Insinyur kimia sekarang terlibat dalam pengembangan dan produksi beragam produk, serta komoditas dan bahan kimia khusus. Produk-produk ini mencakup material berkinerja tinggi yang dibutuhkan untuk aplikasi kedirgantaraan, otomotif, biomedis, elektronik, lingkungan, dan militer. Contohnya termasuk serat, kain, perekat, dan komposit yang sangat kuat untuk kendaraan, bahan yang kompatibel dengan biologis untuk implan dan prostetik, gel untuk aplikasi medis, farmasi, dan film dengan sifat dielektrik, optik, atau spektroskopi khusus untuk perangkat opto-elektronik. Selain itu, teknik kimia sering kali terkait dengan biologi dan teknik biomedis. Banyak insinyur kimia yang bekerja pada proyek-proyek biologi seperti memahami biopolimer (protein) dan pemetaan genom manusia.

Pekerjaan dan gaji

Menurut survei gaji tahun 2015 oleh American Institute of Chemical Engineers, gaji tahunan rata-rata untuk seorang insinyur kimia adalah sekitar $127.000.[10] Survei ini diulangi pada tahun 2017 dan gaji tahunan rata-rata turun sedikit menjadi $124.000. Penurunan gaji median ini tidak terduga. Faktor yang berkontribusi terhadap penurunan ini mungkin karena survei tahun 2017 dilakukan oleh perusahaan riset dan analisis yang berbeda. Gaji median berkisar antara $70.450 untuk insinyur kimia dengan pengalaman kurang dari tiga tahun hingga $156.000 untuk mereka yang memiliki pengalaman kerja lebih dari 40 tahun.

Di Inggris, Survei Gaji IChemE 2016 melaporkan gaji rata-rata sekitar £57.000, dengan gaji awal untuk lulusan rata-rata £28.350. Teknik kimia di Amerika Serikat merupakan salah satu disiplin ilmu teknik dengan partisipasi perempuan tertinggi, dengan 35% siswa dibandingkan dengan 20% di bidang teknik. Di Inggris pada tahun 2014, siswa yang memulai gelar sarjana adalah 25% perempuan, dibandingkan dengan 15% di bidang teknik. Lulusan Amerika Serikat yang menjawab survei gaji tahun 2015 adalah 18,8% perempuan.

Menurut angka terbaru tahun 2023, lulusan Bayes Business School mendapatkan rata-rata £51,921 dalam waktu 5 tahun setelah kelulusan, yang merupakan angka tertinggi di antara universitas-universitas di Inggris. Diikuti oleh University of Oxford sebesar £49,086 dan University of Warwick sebesar £47,446.

Disadur dari: en.wikipedia.org

Teknik Kimia

Teknik kimia adalah cabang ilmu teknik yang meneliti cara operasi dan perancangan pabrik kimia serta strategi untuk meningkatkan produksi. Para insinyur kimia bertugas mengembangkan proses-proses komersial yang efisien secara ekonomi untuk mengubah bahan mentah menjadi produk yang bermanfaat. Mereka menggunakan prinsip-prinsip dari berbagai bidang seperti kimia, fisika, matematika, biologi, dan ekonomi untuk mengelola, memproduksi, merancang, mengangkut, dan mengubah energi dan materi dengan efisien. Lingkup pekerjaan insinyur kimia sangat luas, mulai dari eksperimen dengan nanoteknologi di laboratorium hingga pengelolaan proses industri besar yang mengubah bahan kimia, bahan mentah, organisme hidup, mikroorganisme, dan energi menjadi berbagai produk yang berguna. Mereka terlibat dalam berbagai tahapan desain dan operasi pabrik, termasuk evaluasi aspek keselamatan, desain dan analisis proses, pemodelan, pengendalian proses, teknik reaksi kimia, teknik nuklir, teknik biologi, spesifikasi konstruksi, dan panduan pengoperasian.

Biasanya, insinyur kimia memiliki gelar dalam bidang Teknik Kimia atau Teknik Proses. Mereka yang bekerja di lapangan mungkin memiliki sertifikasi profesional dan menjadi anggota resmi dari organisasi profesi seperti Institution of Chemical Engineers (IChemE) atau American Institute of Chemical Engineers (AIChE). Gelar di bidang teknik kimia memiliki keterkaitan langsung dengan seluruh cabang ilmu teknik lainnya dalam berbagai tingkatan.

Etimologi

Sebuah artikel yang diterbitkan pada tahun 1996 mengutip James F. Donnelly yang merujuk pada referensi teknik kimia tahun 1839 yang terkait dengan produksi asam sulfat. Namun, dalam artikel yang sama, George E. Davis, seorang konsultan Inggris, dianggap sebagai orang yang memperkenalkan istilah "teknik kimia". Davis juga berupaya mendirikan Perkumpulan Teknik Kimia, meskipun akhirnya dinamai Perkumpulan Industri Kimia pada tahun 1881, dengan Davis menjabat sebagai sekretaris pertamanya. Referensi The History of Science in United States: An Encyclopedia menunjukkan bahwa istilah ini mulai digunakan sekitar tahun 1890. Istilah "teknik kimia", yang menggambarkan penggunaan peralatan mekanis dalam industri kimia, kemudian menjadi istilah umum di Inggris pada tahun 1850. Pada tahun 1910, profesi "insinyur kimia" sudah menjadi istilah umum di Inggris dan Amerika Serikat.

Sejarah

Konsep dan inovasi baru

Pada tahun 1940-an, terjadi pemahaman bahwa hanya dengan menggunakan unit operasi saja tidak cukup untuk mengembangkan reaktor kimia. Meskipun dominasi unit operasi dalam kurikulum teknik kimia di Inggris dan Amerika Serikat berlanjut hingga tahun 1960-an, perhatian mulai beralih ke fenomena transportasi. Seiring dengan munculnya konsep baru seperti rekayasa sistem proses (PSE), konsep "paradigma kedua" mulai didefinisikan. Fenomena transportasi memberikan pendekatan analitis terhadap teknik kimia, sementara PSE lebih berfokus pada elemen sintetisnya, seperti sistem kontrol dan desain proses. Perkembangan teknik kimia sebelum dan setelah Perang Dunia II terutama dipengaruhi oleh industri petrokimia; namun, terjadi kemajuan di bidang lainnya juga. Misalnya, kemajuan dalam teknik biokimia pada tahun 1940-an diterapkan dalam industri farmasi, yang memungkinkan produksi massal antibiotik seperti penisilin dan streptomisin. Sementara itu, kemajuan dalam ilmu polimer pada tahun 1950-an membuka jalan bagi apa yang dikenal sebagai "zaman plastik".

Perkembangan keselamatan dan bahaya

Selama periode ini, mulai muncul kekhawatiran serius tentang keselamatan dan dampak lingkungan dari fasilitas manufaktur kimia skala besar. Buku "Silent Spring" yang diterbitkan pada tahun 1962 mengingatkan pembaca tentang bahaya DDT, sejenis insektisida yang sangat kuat. Bencana Flixborough pada tahun 1974 di Inggris menimbulkan 28 kematian dan merusak pabrik kimia serta tiga desa di sekitarnya. Pada tahun 1984, bencana Bhopal di India menelan hampir 4.000 korban jiwa. Insiden-insiden tersebut, bersama dengan yang lainnya, mengarah pada peningkatan perhatian terhadap keselamatan industri dan perlindungan lingkungan dalam perdagangan. Sebagai respons terhadap hal ini, Institute of Chemical Engineers (IChemE) mulai mewajibkan keselamatan sebagai bagian dari setiap program gelar yang diakreditasi setelah tahun 1982. Pada tahun 1970-an, lembaga legislatif dan pengawasan dibentuk di berbagai negara seperti Perancis, Jerman, dan Amerika Serikat. Lebih lanjut, penerapan prinsip-prinsip keselamatan secara sistematis dalam pabrik kimia dan proses lainnya mulai dikenali sebagai disiplin ilmu khusus yang dikenal sebagai keselamatan proses.

Konsep

Desain dan pembangunan pabrik merupakan aspek krusial dalam teknik kimia. Ini melibatkan perencanaan, spesifikasi, dan analisis ekonomi untuk pabrik baru, percontohan, atau perbaikan pada pabrik yang sudah ada. Insinyur desain bertanggung jawab merancang pabrik agar sesuai dengan kebutuhan klien, dengan mempertimbangkan faktor-faktor seperti pendanaan, regulasi pemerintah, dan standar keselamatan. Proses pembangunan pabrik biasanya dikoordinasikan oleh insinyur proyek dan manajer proyek, yang tergantung pada skala investasi yang terlibat.

Di samping itu, desain dan analisis proses merupakan tahap penting lainnya dalam teknik kimia. Ini mencakup operasi unit dan proses unit, di mana operasi unit seperti kristalisasi, filtrasi, dan penguapan digunakan untuk mempersiapkan reaktan, memurnikan produk, dan mengendalikan transfer energi dalam reaktor. Sebaliknya, proses unit melibatkan konversi bahan melalui reaksi kimia dan metode lainnya. Insinyur proses bertanggung jawab atas perencanaan dan pelaksanaan langkah-langkah ini, termasuk definisi jenis dan ukuran peralatan, penyambungan, dan bahan konstruksinya.

Fenomena transportasi juga merupakan aspek penting dalam teknik kimia. Ini mencakup dinamika fluida, perpindahan panas, dan perpindahan massa yang diatur oleh perpindahan momentum, energi, dan transpor spesies kimia. Pemodelan dan analisis fenomena transportasi memerlukan pemahaman matematika terapan untuk menggambarkan fenomena tingkat makroskopis, mikroskopis, dan molekuler. Dengan pemahaman yang mendalam tentang semua aspek ini, insinyur kimia dapat merancang proses produksi yang efisien dan aman dalam berbagai industri.

Penerapan dan latihan

Insinyur kimia berperan penting dalam mengembangkan cara ekonomis untuk memanfaatkan bahan dan energi dalam proses industri. Dengan menggunakan ilmu kimia dan teknik, mereka mengubah bahan mentah menjadi produk yang bermanfaat dalam skala besar, seperti obat-obatan, petrokimia, dan plastik. Selain itu, mereka juga terlibat dalam manajemen limbah dan melakukan penelitian. Baik dalam aspek terapan maupun penelitian, penggunaan komputer menjadi hal yang sangat penting bagi insinyur kimia.

Sebagian insinyur kimia terlibat dalam penelitian di industri atau universitas, di mana mereka merancang dan melakukan eksperimen untuk meningkatkan reaksi kimia teoretis, mengembangkan metode produksi yang lebih efisien dan aman, serta mengatasi masalah polusi dan menjaga konservasi sumber daya. Mereka juga dapat terlibat dalam perancangan dan pembangunan pabrik sebagai insinyur proyek. Dalam peran ini, mereka menggunakan pengetahuan mereka untuk memilih metode produksi dan peralatan pabrik yang optimal agar biaya dapat diminimalkan sambil memastikan keselamatan dan profitabilitas maksimal.

Setelah pembangunan pabrik selesai, manajer proyek teknik kimia dapat terlibat dalam pemeliharaan peralatan, pemecahan masalah, dan operasi harian, baik dalam kapasitas penuh waktu maupun sebagai konsultan. Dengan demikian, peran insinyur kimia sangat beragam dan melibatkan berbagai aspek dalam siklus hidup sebuah proses industri.

Disadur dari: en.wikipedia.org

Sejarah teknik kimia

Teknik kimia adalah disiplin ilmu yang dikembangkan dari mereka yang mempraktikkan "kimia industri" pada akhir abad ke-19. Sebelum Revolusi Industri (abad ke-18), bahan kimia industri dan produk konsumen lainnya seperti sabun sebagian besar diproduksi melalui pemrosesan batch. Pemrosesan batch bersifat padat karya dan setiap orang mencampurkan sejumlah bahan dalam jumlah tertentu dalam bejana, memanaskan, mendinginkan, atau memberi tekanan pada campuran tersebut untuk jangka waktu yang telah ditentukan. Produk kemudian dapat diisolasi, dimurnikan, dan diuji untuk mendapatkan produk yang dapat dijual.

Proses batch masih dilakukan hingga saat ini pada produk bernilai tinggi, seperti zat antara farmasi, produk khusus dan produk yang diformulasikan seperti parfum dan cat, atau dalam pembuatan makanan seperti sirup maple murni, di mana keuntungan masih dapat diperoleh meskipun metode batch lebih lambat dan tidak efisien dalam hal tenaga kerja dan penggunaan peralatan. Berkat penerapan teknik Teknik Kimia selama pengembangan proses manufaktur, bahan kimia dengan volume yang lebih besar sekarang diproduksi melalui proses kimia "jalur perakitan" yang berkelanjutan. Revolusi Industri adalah saat pergeseran dari proses batch ke proses yang lebih berkelanjutan mulai terjadi. Saat ini, bahan kimia komoditas dan petrokimia sebagian besar dibuat dengan menggunakan proses manufaktur kontinu, sedangkan bahan kimia khusus, bahan kimia dan farmasi dibuat dengan menggunakan proses batch.

Asal usul

Revolusi Industri menyebabkan peningkatan permintaan yang belum pernah terjadi sebelumnya, baik dalam hal kuantitas maupun kualitas, untuk bahan kimia curah seperti soda ash. Ini berarti dua hal: pertama, ukuran aktivitas dan efisiensi operasi harus diperbesar, dan kedua, alternatif yang serius untuk pemrosesan batch, seperti operasi kontinu, harus diperiksa.

Insinyur kimia pertama

Kimia industri telah dipraktikkan pada tahun 1800-an, dan studinya di universitas-universitas Inggris dimulai dengan publikasi oleh Friedrich Ludwig Knapp, Edmund Ronds, dan Thomas Richardson tentang buku penting Chemical Technology pada tahun 1848. Pada tahun 1880-an, elemen-elemen teknik yang diperlukan untuk mengendalikan proses kimia diakui sebagai aktivitas profesional yang berbeda. Teknik kimia pertama kali ditetapkan sebagai profesi di Inggris setelah kursus teknik kimia pertama diberikan di Universitas Manchester pada tahun 1887 oleh George E. Davis dalam bentuk dua belas kuliah yang mencakup berbagai aspek praktik kimia industri.[3] Sebagai konsekuensinya, George E. Davis dianggap sebagai insinyur kimia pertama di dunia. Saat ini, teknik kimia adalah profesi yang sangat dihormati. Insinyur kimia dengan pengalaman dapat menjadi Insinyur Profesional berlisensi di Amerika Serikat, dibantu oleh National Society of Professional Engineers, atau mendapatkan status insinyur kimia "Chartered" melalui Institusi Insinyur Kimia yang berbasis di Inggris.

Asosiasi profesional

Pada tahun 1880, upaya pertama dilakukan untuk membentuk Masyarakat Insinyur Kimia di London. Hal ini akhirnya menghasilkan pembentukan Society of Chemical Industry pada tahun 1881. American Institute of Chemical Engineers (AIChE) didirikan pada tahun 1908, dan Institusi Insinyur Kimia Inggris (IChemE) pada tahun 1922. Keduanya sekarang memiliki keanggotaan internasional yang substansial. Beberapa negara lain sekarang memiliki masyarakat teknik kimia atau bagian dalam masyarakat kimia atau teknik, tetapi AIChE, IChemE dan IiChE tetap menjadi yang utama dalam hal jumlah dan penyebaran internasional: keduanya terbuka untuk para profesional yang berkualifikasi sesuai atau mahasiswa teknik kimia di mana pun di dunia.

Definisi

Untuk cabang-cabang teknik lainnya yang sudah mapan, sudah ada asosiasi yang siap di benak masyarakat: Teknik Mesin berarti mesin, Teknik Elektro berarti sirkuit, dan Teknik Sipil berarti struktur. Teknik Kimia berarti produksi bahan kimia.

Operasi unit

Arthur Dehon Little berjasa atas pendekatan yang dilakukan oleh para insinyur kimia hingga saat ini: analisis dan desain yang berorientasi pada proses, bukan pada produk. Konsep operasi unit dikembangkan untuk menekankan kesamaan yang mendasari di antara produksi kimia yang tampaknya berbeda. Sebagai contoh, prinsip-prinsipnya sama, baik ketika seseorang ingin memisahkan alkohol dari air di dalam fermentor, atau memisahkan bensin dari solar di kilang, selama dasar pemisahannya adalah menghasilkan uap dengan komposisi yang berbeda dari cairan. Oleh karena itu, proses pemisahan tersebut dapat dipelajari bersama sebagai satu unit operasi, dalam hal ini disebut distilasi.

Proses unit

Pada bagian awal abad yang lalu, sebuah konsep paralel yang disebut Proses Unit digunakan untuk mengklasifikasikan proses reaktif. Dengan demikian, oksidasi, reduksi, alkilasi, dll. membentuk proses unit yang terpisah dan dipelajari seperti itu. Hal ini wajar mengingat kedekatan teknik kimia dengan kimia industri pada awalnya. Namun, secara bertahap, subjek teknik reaksi kimia sebagian besar telah menggantikan konsep proses unit. Mata kuliah ini memandang seluruh tubuh reaksi kimia memiliki kepribadiannya sendiri, terlepas dari spesies kimia tertentu atau ikatan kimia yang terlibat. Yang terakhir ini memang berkontribusi pada kepribadian ini dalam ukuran yang tidak kecil, tetapi untuk merancang dan mengoperasikan reaktor kimia, pengetahuan tentang karakteristik seperti perilaku laju, termodinamika, sifat tunggal atau multifase, dll. lebih penting. Munculnya teknik reaksi kimia sebagai sebuah disiplin ilmu menandakan terputusnya tali pusar yang menghubungkan teknik kimia dengan kimia industri dan mengukuhkan karakter unik dari disiplin ilmu tersebut.

Disadur dari: en.wikipedia.org