Perché scegliere Ingegneria Chimica al Politecnico di Milano?

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1 28 marzo 2015 Perché scegliere Ingegneria Chimica al Politecnico di Milano?

2 L ingegnere chimico 1 Chi è? Che lavoro fa? Che prospettive di lavoro ha? Che cosa si studia per diventarlo? Perché scegliere ingegneria chimica al Politecnico di Milano? Ci sono sfide e problemi aperti da affrontare?

3 Chi è l ingegnere chimico 2 L ingegnere chimico è il tecnologo della chimica: acquisisce (e sviluppa) le conoscenze scientifiche e le tramuta in tecnologie e prodotti Sviluppo di processo Progettazione impianti e apparecchiature Gestione di processi e impianti Gestione sicurezza e ambiente Ricerca applicata e tecnologica

4 Chi è l ingegnere chimico 3 METODO

5 Chi è l ingegnere chimico 4 Chimico, Chimico Industriale e Ingegnere Chimico: le differenze Chimico: reazioni scala laboratorio + analisi chimica Chimico industriale: reazioni scala pilota Rispetto al laureato in chimica, nell ingegnere chimico si coniugano una cultura chimica di base con un approccio ingegneristico alla soluzione dei problemi, che ha come obiettivo primario la realizzazione in scala industriale. L ingegnere chimico deve considerare, oltre ai fenomeni chimici, tutti i molteplici aspetti di un processo: dal trasferimento di materia ed energia ai fattori gestionali ed economici, dalle problematiche di sicurezza a quelle ambientali.

6 Che lavoro fa l ingegnere chimico 5 Ingegnere Chimico: una professione interdisciplinare "L'ingegnere chimico, L'ingegnere universale" L Ingegnere Chimico ha un ruolo guida nell Industria Chimica, Petrolchimica e Petrolifera ma oggi l'ingegneria chimica ha allargato il suo tradizionale campo d'interesse a tutte le tecnologie di trasformazione, alle attività di sicurezza e protezione dell'ambiente. In particolare, è ingegneria di processo ossia è centrata sulle metodologie di trasformazione chimicofisica della materia con la finalità di produrre beni materiali, erogazioni di servizi e di prevenzione o riduzione di azioni inquinanti. L Ingegnere Chimico è tra le più flessibili ed apprezzate figure professionali dell industria dove ricopre ruoli di responsabilità alimentare ambiente cosmesi energia materiali medicina petrolchimica sicurezza

7 Prospettive di lavoro per l ingegnere chimico 6 Dopo la crisi del , la produzione di prodotti chimici è in aumento. L industria chimica continua ad essere uno dei settori trainanti a livello mondiale. L Italia è al terzo posto in Europa.

8 Prospettive di lavoro per l ingegnere chimico 7 Il settore chimico ha un elevato contenuto tecnologico: l attività di ricerca è doppia rispetto alla media dell industria; il 25 % delle nuove assunzioni sono di personale laureato contro il 18 % della media.

9 Prospettive di lavoro per l ingegnere chimico 8 41 % dell occupazione nel settore chimico è in Lombardia

10 Prospettive di lavoro per l ingegnere chimico 9 Tradizionalmente, circa 1/3 dei laureati IC POLIMI lavora nel comparto chimico, il resto lavora nel comparto metalmeccanico (società d ingegneria, industria elettronica), energia (aziende petrolifere) o polimeri-gomma.

11 Prospettive di lavoro per l ingegnere chimico 10

12 Che cosa si studia per diventare Ingegnere Chimico 11 Solida preparazione scientifica di base: Matematica, Statistica, Geometria, Fisica, Chimica Preparazione ingegneristica generale: Elettrotecnica, Informatica, Meccanica dei Fluidi, Scienza delle Costruzioni, Macchine, Sistemi Energetici Insegnamenti fondamentali dell Ingegneria Chimica: Principi di Ingegneria Chimica, Chimica Industriale, Impianti Chimici, Controllo di Processo, Strumentazione Chimica, Fenomeni di trasporto, Ingegneria delle Reazioni Chimiche, Reattoristica, Sicurezza, Tecnologia dei Materiali, Termodinamica Chimica, Trattamento degli Effluenti + Insegnamenti a scelta in diversi ambiti chimico, biologico, meccanico, energetico, ecc. METODO: Riconosciuta attitudine all analisi e alla sintesi di sistemi e processi complessi

13 Perché studiare Ingegneria Chimica al Politecnico di Milano 12 POLIMI: Ampia scelta formativa Laurea in Ingegneria Chimica: un unico indirizzo con tirocinio a scelta (3 anni) 2. Laurea Magistrale in Ingegneria Chimica (in inglese dal 2014): (2 anni) - processi - sviluppo di prodotti - progettazione Su un totale di 1 20 crediti, 20 sono dedicati alla tesi e 50 sono a scelta tra più di 300 in diverse aree tematiche! Tesi di Laurea Magistrale: momento centrale della formazione, appassionante esperienza di ricerca da svolgersi all interno di gruppi e strutture di ricerca riconosciuti a livello internazionale 3. Dottorato di Ricerca in Chimica Industriale ed Ingegneria Chimica (3 anni)

14 Perché studiare Ingegneria Chimica al Politecnico di Milano 13 Ampia scelta formativa - 4 Al Politecnico di Milano è attiva la Laurea Magistrale in Ingegneria della Prevenzione e della Sicurezza nell Industria di Processo ( Questo corso intende formare ingegneri dotati della cultura tecnico-scientifica necessaria per affrontare le problematiche tipiche del settore della sicurezza e della protezione: dalle analisi preventive di rischio all analisi delle fenomenologie chimico-fisiche degli eventi incidentali, dall analisi dell igiene e della sicurezza nell ambiente di lavoro all impiego di strumenti di indagine, monitoraggio, diagnostica e valutazione.... una opportunità in più per i nostri laureati!

15 Perché studiare Ingegneria Chimica al Politecnico di Milano 14 Docenti/Studenti: un corso di studi di dimensioni umane Le immatricolazioni al corso di Laurea in Ingegneria Chimica del Politecnico di Milano sono risultate in crescita negli ultimi anni (numero programmato: 220) E il primo per volume in Italia (tra il 20 e il 25%) Nonostante ciò il corso di studi può essere assolutamente considerato di piccole dimensioni, con un elevato valore del rapporto docenti/studenti. Ciò è particolarmente vero nei corsi di Laurea Magistrale dove la dimensione media indica circa 20 studenti per corso.

16 Perché studiare Ingegneria Chimica al Politecnico di Milano 15 Il 47% degli studenti immatricolati si Laurea entro i tre anni previsti (media ing. Politecnico 36,1%) La maggioranza degli studenti che conseguono la Laurea proseguono gli studi per conseguire la Laurea Magistrale. Ciò può essere imputato a due fattori: - gli studenti che si iscrivono a Ingegneria Chimica al Politecnico di Milano sono sostanzialmente studenti ben motivati e consci della scelta fatta. - il favorevole rapporto studenti/docenti consente un rapporto diretto tra le parti che favorisce il compimento del percorso formativo NB: il mercato del lavoro richiede qualità della preparazione (durata vs media) Successo negli studi

17 Perché studiare Ingegneria Chimica al Politecnico di Milano 16 Successo negli studi

18 Perché studiare Ingegneria Chimica al Politecnico di Milano 17 Cosa dicono di noi: gli studenti Nell anno 2013, il 91.1% degli studenti d Ingegneria Chimica si è dichiarato soddisfatto del corso di studi intrapreso, tanto che il 85.7% ripeterebbe nuovamente la scelta fatta (contro il 69.8% della media Ingegneria Politecnico). Cosa dicono di noi: i laureati Secondo i dati del career service il tasso di occupazione dei laureati a 12 mesi dalla laurea (35 laureati intervistati su 48 laureati nel 2012) è completo essendo pari al 100 % nel periodo di riferimento. Il 90% degli intervistati ritiene che la formazione acquisita sia adeguata. In definitiva i nostri studenti e laureati in Ingegneria Chimica sono più soddisfatti della media degli studenti del Politecnico di Milano

19 La chimica: una grande opportunità 18 La nostra società deve affrontare sfide molto impegnative: servono fonti energetiche diversificate e pulite, materiali tecnologicamente avanzati, farmaci più efficaci, un ambiente più pulito, una migliore utilizzazione delle risorse naturali. Tutte queste sfide hanno un elemento comune: coinvolgono trasformazioni e processi chimici, e non possono essere risolte senza l intervento della chimica. La società moderna ha quindi bisogno dell ingegneria della chimica che fornisce soluzioni all avanguardia per soddisfare i bisogni della società.

20 La chimica e la qualità della vita 19 La scienza chimica studia le trasformazioni della materia, l industria le rende disponibili sotto forma di tecnologie e prodotti Il contributo della chimica pervade tutti gli aspetti della nostra vita: circa il 30% degli oggetti e dei servizi di uso quotidiano sono realizzati con il contributo della chimica alimentare ambiente cosmesi energia materiali medicina petrolchimica sicurezza

21 La chimica e la qualità della vita 20

22 La chimica e la qualità della vita 21

23 La chimica e la qualità della vita 22

24 La chimica e la qualità della vita 23

25 Le sfide dell ingegneria chimica 24 Le competenze dell Ingegnere Chimico sono tali da consentirgli di cimentarsi nella risoluzione, da un punto di vista tecnico, di molti dei problemi di frontiera oggi presenti. Si tratta quindi di contribuire fattivamente alla risoluzione di problematiche inerenti: Protezione, salvaguardia e risanamento dell ambiente processi produttivi verdi o sostenibili, impianti di abbattimento di inquinanti, bonifica di siti contaminati,. Esigenze energetiche dell umanità uso ottimale delle fonti fossili, idrogeno come nuovo vettore energetico, celle a combustibile, combustibili puliti, impianti fotovoltaici,. Nuovi materiali polimerici, inorganici avanzati per micro/ optoelettronica, biocompatibili per usi biomedici Nuovi farmaci sviluppo dei processi produttivi, formulazioni efficaci, farmacocinetica,.. Esigenze nutrizionali dell umanità fertilizzanti, agrofarmaci, prodotti biotecnologici, nuovi metodi di conservazione degli alimenti,

26 Le sfide dell ingegneria chimica: aspetti ambientali 25 Solitamente si pensa che un processo chimico sia sorgente di inquinamento. Questa affermazione è forse stata vera in passato. Oggi non è più possibile realizzare nessun impianto chimico senza aver prima esaminato e poi risolto tutti i problemi ambientali connessi. L ingegnere chimico conosce le molecole che sono trasformate all interno degli impianti e quindi è in grado di realizzare le modifiche necessarie per limitare la produzione di sottoprodotti inquinanti e i realizzare gli impianti necessari per il loro eventuale abbattimento. sfida: realizzare le produzioni a impatto zero

27 Le sfide dell ingegneria chimica: aspetti ambientali 26 Abbattimento SO x, NO x e diossine da termovalorizzatori

28 Le sfide dell ingegneria chimica: mobilità sostenibile 27 miglioramento del combustibile (carburante) a disposizione. Produzione di carburanti sintetici ecocompatibili, carburanti da risorse rinnovabili. ottimizzazione di un processo di combustione nei motori a combustione interna: - dispersione fine del combustibile e intima miscelazione col comburente - studio della propagazione del fronte di fiamma

29 Le sfide dell ingegneria chimica: mobilità sostenibile 28 La marmitta catalitica, il reattore chimico con il maggior numero d installazioni al mondo.

30 Le sfide dell ingegneria chimica: produzione di energia 29 Nel prossimo futuro ancora gran parte del fabbisogno energetico verrà soddisfatto dai combustibili fossili, ottenendo energia dalla loro combustione. Processi con cattura di CO 2 : la risposta al global warming -nuovi processi di Chemical looping combustion (CLC) per la generazione di energia per combustione con rimozione della CO 2 prodotta - nuovi processi di lavaggio della CO 2 - nuovi processi criogenici per la rimozione di CO 2 Processi di riutilizzo della CO 2 con H 2 da fonti rinnovabili: - Produzione di combustibili - produzione di chemicals

31 Le sfide dell ingegneria chimica: produzione di energia 30 Energia elettrica dalle pile a combustibile La tecnologia delle nuove pile a combustibile è tutta focalizzata sugli sviluppi della membrana polimerica che separa i due elettrodi, dell elettrolita tra di essi contenuto e del catalizzatore posto sugli elettrodi. L idrogeno: il combustibile del futuro

32 Le sfide dell ingegneria chimica: produzione di energia 31 Oggi il kwh PV costa circa 3-4 volte quello da combustibili fossili. Sono richiesti miglioramenti nel processo produttivo per ridurre i costi (ChemEng work!)

33 Le sfide dell ingegneria chimica: nuovi materiali 32 Elettronica e optoelettronica di largo consumo (computer, telefonia mobile, media world,.) Passare dalle materie prime al prodotto finito CHEMICAL PROCESSES!!

34 Le sfide dell ingegneria chimica: nuovi materiali 33 Produzione di polimeri biocompatibili, un settore di ricerca che può essere collocato anche in quello delle applicazioni mediche. A seconda delle applicazioni questi polimeri devono avere o un comportamento inerte o essere inglobati e assimilati dal tessuto cellulare in ricrescita polimeri biocompatibili per la realizzazione di organi artificiali (vedi cuore artificiale o pelle sintetica) oppure di fluidi in grado di sostituire il sangue (polimeri fluorurati)

35 Le sfide dell ingegneria chimica: applicazioni mediche 34 Molto importante è l applicazione di bioreattori nei quali, seminando delle cellule su un substrato costituito da un polimero biocompatibile, si riescono a riprodurre dei tessuti cellulari a velocità più elevata che nel corpo umano. Si preleva un campione di cellule del paziente e si reimplanta un tessuto da esse generato evitando i problemi di rigetto

36 Le sfide dell ingegneria chimica: applicazioni mediche 35 Modelli di trasporto dei medicinali nel corpo umano Modelli di farmacocinetica: come si distribuisce nel tempo un farmaco all interno del corpo umano per poter dosare in modo ottimale le somministrazioni ad un paziente (minimizzare la dose e aumentare l arco temporale di efficacia). Sono modelli di fenomeni di trasporto, un pane quotidiano per l ingegnere chimico! L art of modeling è la chimica-fisica dei processi non gli algoritmi matematici

37 Le sfide dell ingegneria chimica: esigenze nutrizionali 36 FERTILIZZANTI: problema risolto ca nel 1930 con la fissazione dell N 2 atmosferico tramite il processo di sintesi diretta dell NH 3 con catalizzatori a base di ferro e condizioni estreme (400 atmosfere e 400 C). World population and ammonia

38 Le sfide dell ingegneria chimica: esigenze nutrizionali 37 La natura ha però da sempre fissato l azoto tramite l enzima nitrogenasi, presente ad esempio in tutte le leguminacee. Questa reazione avviene in condizioni blande (1 atm + T amb) N 2 + 8H + + 8e - ATP ADP 2NH 3 + H 2 + P i La sfida è quindi riprodurre un sistema catalitico in grado di replicare il meccanismo dell enzima nitrogenasi. E stato recentemente risolta la struttura dell enzima ed è stato ricavato un complesso inorganico con la stessa struttura del sito catalitico dell enzima (il complesso FeMo)

39 Quindi perché scegliere Ingegneria Chimica? 38 Dà una formazione polivalente e approfondita, a carattere tecnico-scientifico, flessibile ed apprezzata Dà ottime garanzie di impiego a breve termine Consente di operare creativamente nel settore dei processi produttivi e di trasformazione Consente di contribuire fattivamente alla risoluzione dei grandi problemi del nuovo secolo Consente di essere un protagonista nel man made world e non un semplice assemblatore La società e il sistema industriale hanno un bisogno crescente delle competenze degli ingegneri chimici