Scurt istoric SICR

Societatea de Inginerie Chimică din România s-a înființat ca asociație profesională nonprofit cu statut juridic înscris la Judecătoria Sectorului 1, București, în anul 1995. Această acțiune a fost puternic susținută de un grup de inițiativă de la Universitatea Politehnica din București și SC Iprochim SA, grup ce a fost coordonat de prof. Danciu Emil (UPB), care devine primul președinte al societății, prof Woinaroschi Alexandru (UPB) si ing Ghia Dinu (Iprochim SA).

La această acțiune se raliază, prin constituirea de filiale, cadre didactice și ingineri cu activitate în domeniul ingineriei chimice de la Iași (academician prof. Radu Z Tudose – 1995), Cluj (Prof. Liviu Literat – 1995), Timișoara (prof Zeno Gropșian – 1996) și Ploiești (prof. Costică Strătulă –1996).

Încă de la început Societatea de Inginerie Chimică a căutat să se facă cunoscută lansând-și propria revistă științifică.

Primele numere ale Buletinului SICR datează din anul 1996.

Câteva repere în timp:

• între 1995 si 1997 SICR este condusă de prof. Danciu Emil;
• din 1998 până în 2000 la conducerea SICR se află prof Bozga Grigore în calitate de  președinte executiv, prof. Danciu Emil devenind președinte de onoare;
• în 1998 SICR organizează manifestarea internaționala  SICHEM 98, desfășurată la Palatul Parlamentului României;
• în 1998 SICR devine membră a Federației Europene de Inginerie Chimică;
• între anii 2000 și 2011 societatea este condusă de prof Muntean Ovidiu în calitate de președinte executiv, profesorul Danciu Emil păstrându-și statutul de președinte de onoare;
• în anul 2000 SICR organizează manifestarea SICHEM 2000, desfășurată în cadrul Universității Politehnica din București;
• între 2000 și 2011 SICR a căutat să fie o prezență activă atât în cadrul EFCE cât și pe plan intern;
• după 2011 SICR a căutat să se implice mai mult in rezolvarea unor cerințe ale membrilor săi în organizarea activității de cercetare științifică din România, față de poziționarea inginerului chimist în nomenclatorul meseriilor din România; de asemenea a sprijinit participarea membrilor săi la diferite manifestări științifice de profil.

Zorii ingineriei chimice moderne

Numele de inginer chimist (chemical engineer) a început să fie folosit încă din 1880 dar inginerul chimist al acestei perioade era în fapt un inginer cu o bună pregătire mecanică și cu multe cunoștințe practice de chimie (inginerie chimica). După 1860 industriașii englezi învestesc bani și pricepere în dezvoltarea proceselor industriale pentru produse chimice. George Davis, un inspector în producția de alcaline din Anglia, ține în anul 1887 un număr de 12 prelegeri de inginerie chimică la Școala Tehnică din Manchester, unitate de învățământ în care în 1904 se introduce termenul de operații unitare. Profesia de inginer chimist începe în 1888 când profesorul Lewis Norton de la Massachusetts Institute of Technology (MIT), sub influența dezvoltării universităților germane și a prelegerilor lui George E. Davis, inițiază primul program de bachelor în inginerie chimică. Universitatea Pennsylvania preia acest program din 1892, iar în 1894 Universitatea Tulane deschide, la rândul ei, programe de instruire de inginerie chimică.

Zorii ingineriei chimice din Romania sunt deschiși de începuturile și dezvoltările timpurii ale industriei petroliere. Astfel, România a contribuit decisiv la realizarea a trei premiere petroliere mondiale, certificate în anul 1857 și anume: i) prima țară din lume cu o producție de țiței, oficial înregistrată în statisticile internaționale; ii) prima rafinărie din lume la Lucacești, Bacău, realizată de N. Choss în anul 1840 și dezvoltată de M. Heimsohn în 1844; iii) Bucureștiul devine primul oraș din lume iluminat public cu petrol lampant (1857). Cu toate că extracția țițeiului era puternic bazată pe tehnologii manuale (figura 1),volumul de țiței extras crește de la an la an.

Figura 1. Începuturile extracției petroliere în România la Buștenari, Prahova (1 - puț cu hecna trasă de cai (1900), 2 - exploatarea petrolieră, Ruzicka, Elias &Taubes (1907), 3 - câmp de sonde (1909), 4 - erupția unei sonde (1925))

O astfel de dezvoltare a extracției petroliere și a rafinării țițeiului brut în România nu a rămas fără realizări notabile în domeniul ingineriei chimice. Multe dintre ele se datorează lui Lazăr Edeleanu (1861-1941), care în 1906 ocupa postul de șef al laboratorului de Chimie de la Institutul Geologic și director la rafinaria Vega, în 1907 a fost organizator principal al celui de-al doilea Congres Mondial al Petrolului (Second World Congress of Petroleum) care s-a ținut la București În același an, 1907, publică, împreună cu Ion Tănăsescu, o monografie despre petrolul românesc (proprietăți fizice și tehnice). În 1908 înregistrează invenția care-i poartă numele: Procedeul Edeleanu pentru rafinarea produșilor petrolieri cu dioxid de sulf, aplicat în 1910 la rafinăria Vega din Ploiești, și care este utilizat și în prezent în multe rafinării din lume. De-a lungul vieții obține 212 patente de invenție, în România, SUA, Germania, Franța, Austria, Suedia, Olanda, care i-au adus bani și recunoaștere internațională. Schema procedeului Edeleanu, așa cum se păstrează, încă din anul 1924 la Delft University of Technology din Olanda este prezentată în figura 2.

Figura 2. Schema originală a procedeului de extracția a aromatelor din produșii petrolieri utilizând ca solvent dioxidul de sulf lichid (Delft University of Technology, 1924)

Implicarea ingineriei chimice în economia României

În perioada interbelica, în care România a avut un ritm de creștere economică de 5.5% pe an, ingineria chimică aplicativă evoluează rapid în special datorită rezervelor mari de petrol și a investițiilor făcute în industria petrolieră. România se clasa pe primul loc în Europa și pe locul șase în lume din punct de vedere al producției de petrol (1936) și pe locul doi la producția de gaze naturale (1937). România se situa, de asemenea, în primele locuri și la producția de aur, ocupând locul doi in Europa după Suedia. Multe fabrici pentru obținere de produse chimice (negru de fum, sodă, hidroxid de sodiu, acid sulfuric) s-au deschis în această perioadă (Făgăraș, Turda, Târnăveni, Valea Călugărească).Cel de-al doilea război mondial aduce pierderi economice importante României. Dezvoltarea ingineriei chimice este blocată ân toate domeniile dar mai ales în cel al industriei petroliere, care este puternic afectată de bombardamentele anglo-americane asupra instalațiilor petroliere de pe Valea Prahovei (producția de petrol scade, în anul 1944, la 3.5 milioane de tone ceea ce este cu mai mult de 50% mai mică decât înainte de război).

Sectorul producției chimice din România s-a dezvoltat rapid după al doilea război mondial, în special după 1965 și până în 1989. Înainte de război industria chimică genera mai puțin de 3% din toată producția industrială și lista de produse era limitată la negru de fum, acid sulfuric și clorhidric, sodă caustică, câteva tipuri de fibre, lacuri si vopsele. Până în 1980 industria chimică producea între 15 și 20% din totalul producției industriale și reprezenta peste 25% din încasările din exporturi. Ramura petrochimică era inima acestei industrii producând aproximativ 50% din producția totală a industriei chimice. Cele mai mari combinate petrochimice au fost construite în Ploiești, Pitești și Constanța, dar multe unități mai mici erau împrăștiate în toată țara. După construcția și punerea în funcțiune a fabricilor de clorosodice de la Turda, Târnăveni, Govora și Ocna Mureș, România a devenit unul din cei mai mari producători de produse pe bază de clorură de sodiu din Europa. Au fost construite noi fabrici de acid sulfuric la Victoria, Turnu Măgurele, Năvodari și Copșa Mică si au fost modernizate cele vechi. Partea de design ingineresc este rodul activităților desfășurate atât în institute mari de proiectare (IPROCHIM, IPRAN, IPROSIN și mai apoi IITPIC) cât și în secțiile locale de pe lângă marile combinate. Partea de cercetare inginerească a apelat la achiziția de licențe și prin lucrări dezvoltate in cadrul centrelor de cercetare din combinatele chimice și la ICECHIM București. După 1985 România s-a concentrat pe producerea de produse chimice complexe între care materiale plastice speciale, cauciuc sintetic, fibre, electrozi, medicamente, detergenți și altele. Ingineria chimică a contribuit major la dezvoltarea industriei producătoare de îngrășăminte chimice prin construcția fabricilor de la Valea Călugărească, Făgăraș, Târnăveni, Năvodari, Turnu Măgurele, Piatra Neamț, Victoria, Arad etc. Cererea la export ale acestora a făcut ca în planul guvernului să se prevadă o dublare a producției de îngrășăminte în intervalul dintre 1985 și 1989.

După 1989 industria chimică din România marchează un proces de restructurare puternică și chiar dacă prin partea de industrie producătoare de combustibili ramâne foarte importantă, ea nu a mai ajuns la performanțele industriale anterioare.

Paradigmele ingineriei chimice și particularizarea lor la contextul românesc

Considerând pragmatic paradigma ca un sistem (constelație) ce definește o profesie și o disciplină intelectuală (Paradigma în filozofia științei, T.Kuhn) sau ca un set de asumări de fond, de concepte, de rezultate și proceduri în sesul unui mod global de a privi fenomenele, instituit, de regulă, de anumite discipline științifice, în cadrul cărora se desfășoară cercetarea, știința normală dintr-o comunitate într-o epocă istorică (Dexonline.ro), putem identifica, cu referire la ingineria chimică, trei paradigme și anume: prima paradigmă numită și paradigma Operații unitare (1923-1960); o a doua paradigmă numită paradigma Fenomenelor de transfer (1960 -2000), respectiv a treia paradigmă, a prezentului, acceptată ca paradigma  Ingineriei de proces ca inovație, proiectare și producere de produse de înaltă tehnologie (după 2000).

Paradigma Operațiilor unitare (figura 3 prezintă o clasificare științifică a acestora) este concentrată în două considerente fundamentale: i) operațiile unitare se găsesc în mod repetat în practica industrială și au devenit un mod convenabil de organizare a cunoștințelor de inginerie chimică; ii) cunoștințele dobândite cu privire la o operație unitară, guvernate printr-un model matematic, pot fi ușor de aplicat în orice condiții impuse de materiale. Intr-o exprimare plastică prima considerație este exprimată prin aceea că a conduce o mașină este mai puțin legat de marca acesteia. Pentru cea de-a doua considerație o exprimare la îndemână poate fi: dacă unul distilă alcoolul pentru băutură tare iar altul petrol pentru benzină, principiile de bază după care ei lucrează sunt la fel. Geneza acestei paradigme se află în cele 12 lecții de Inginerie chimică ținute de Geoge Davis la Școala Tehnică din Manchester (1887). Ea este întărită în 1908 de Arthur D. Litle, industriaș și șef al comitetului de vizite la MIT, care nota că operațiile unitare trebuie să fie fundația ingineriei chimice (unit operations should be the foundation of chemical engineering). Cei mai mulți consideră drept cartea fundamentală a acestei paradigme tratatul stiintific Principles of Chemical Engineering (1923) publicat de Arthur D. Litle, Wiliam H. Walker si Waren K. Lewis.

Figura 3. Schema de sistematizare a operațiilor unitare (după Bratu Em. A., Operații unitare în ingineria chimică, Vol. 1, Ed. Tehnica, București, 1985)

Sistemul de instruire și de practică profesională generat în ingineria chimică de această paradigmă s-a extins repede în toată lumea pentru că el avea în sine elementele succesului timpuriu:

1. bază de curriculum în dezvoltarea învățământului de inginerie chimică;
2. capacitatea de a organiza cunoștințele utile pentru cercetare cu scopul de a umple nevoia de noi cunoștințe;
3. eficientă în rezolvarea problemelor prin aceea că inginerul chimist din exploatare, cercetare sau proiectare are la dispoziție un set de instrumente, reale timpului, în scopul rezolvării celor mai multe problemele de procesare industrială (separări din petrol și gaze, dezvoltări petrochimice, producere de noi îngrășăminte,  sinteze polimerice noi etc.).

Cu timpul acest sistem a ajuns la ceea ce se numește stagnarea târzie, determinată de dificultățile sale de a raspunde la: i) dezvoltarea de către cercetători a unor noi tehnologii ce reclamă o educație inginerească profundă (bomba atomică, materiale speciale, tehnologii integrate etc.); ii) cerințele candidaților la inginerie chimică care vor noi instrumente cu care sa stăpânească noi concepte din chimie, fizică, tehnologie, biochimie etc.; iii) dificultatea de a crea noi fluxuri de probleme interesante pentru cercetare pentru profesori și studenți, ca provocare a cerințelor reale ale industriei.

În România promotorul paradigmei operațiilor unitare în ingineria chimică a fost academicianul Emilian Bratu. După un doctorat strălucit la Viena (1928) academicianul Emilian Bratu vine la Universitatea Politehnica din București unde va activa pe toată durata vieții sale. Aici, încă din 1948 predă cursul de Operații unitare în industria chimică pe care-l publică sub formă de tratat în 2 volume în 1959 și apoi în 3 volume, in 1983-1985 (figura 4).

Figura 4 Acad. Emilian Bratu fondator în România al școlii de Inginerie Chimică modernă

(a- profesorul Em Bratu în 1982, b-ghid de laborator litografiat de profesorul Em. Bratu în 1941, c – dedicație pentru prof M. Banciu pe tratatul Operații unitare în ingineria chimică, 1985)

Important este de menționat că profesorul Emilian Bratu a fost printre primii profesori din Universitatea Politehnica care au avut conducere de doctorat după reorganizarea din 1957 a învățământului superior românesc. Între doctoranzii săi (tabelul 1) găsim nume importante de profesori care au trecut în România ingineria chimică de la paradigma operațiilor unitare la paradigma fenomenelor de transfer. Tot ca rezultat al particularizării paradigmei operațiilor unitare, în dezvoltarea industriei chimice se concretizează circulația de personal și informație, așa cum este ea schițată în figura 5. Cu referire la perioada 1955-1972 se observă că din 400 de absolvenți pe an cu specializare de inginerie chimică de la București, Iași, Timișoara și Cluj, 75% se duc în domeniul exploatării industriale, iar restul de 25% în cercetare (5%) și proiectare (20%). În circulația inversă, sub 1% din inginerii din exploatare industrială și în jur de 1% din proiectare vin spre învățământ. Între cercetare-proiectare și exploatarea industrială s-a instituit o circulație biunivocă la nivelul de maxim 4% din numărul anual de absolvenți. In ceea ce privește circulația informației tehnice și științifice, aceasta este biunivocă între cele trei componente ale sistemului cu o pondere foarte mare între proiectare și exploatare industrială.

Tabel 1 Lista primilor doctoranzi ai profesorului Bratu Emilian

Figura 4. Circulația personalului specializat și a informației în mediul de dezvoltare al industriei chimice din România (1955-1975)

Paradigma Fenomenelor de transfer este deschisă între 1960 și 1966 când profesorii Bird Steward și Lightfoot publică cartea Transport Phenomena ( Byron R. Bird, Warren E. Stewart, Edwin N. Lightfoot, Transport Phenomena, Wiley, 1960), iar profesorul Amundson, prin manualul Mathematical Methods in Chemical Engineering, statuează că progresul ingineriei chimice nu se poate realiza fără utilizarea unor metode matematice avansate (Neal Russell Amundson, Mathematical Methods in Chemical Engineering, Prentice Hall, 1966)

Figura 5. Bird, Stewart, Lightfoot și Amundson, promotori în ingineria chimică a paradigmei fenomenelor de transfer

În legătură cu efectele acestui nou mod de dezvoltare a ingineriei chimice este de remarcat, între altele, că el a determinat: i) o nouă explozie a activităților de cercetare creativă în ingineria chimică (învățământ, cercetare experimentală, proiectare, dezvoltare de instalații industriale), în America și Europa; ii) industria chimică americană, dominantă mondial și dominată de firmele Du Pont și Exxon, recrutează masiv personal academic de înaltă ținută pentru absolvenții care doresc să învețe inginerie modernă; iii) ingineria chimică ocupă un prim loc între științele inginerești, astfel că se înființează facultăți de profil în toate marile universități tehnice din SUA și Europa; iv) AIChE condiționează acreditarea disciplinelor de inginerie chimică prin impunerea folosirii modelării bazate pe ecuațiile diferențiale ale fenomenelor de transport; v) agenții de finanțare a cercetării și revistele mari de inginerie chimică încep să întoarcă spatele cercetărilor empirice și calitative apreciate a fi de modă veche; vi) în România începe marea industrializare bazată pe folosirea puternică a ingineriei chimice în dezvoltarea tehnologiilor pentru producția chimică de mic, mediu și mare tonaj.

Între cei care, în România, au susținut, implementat și promovat paradigma fenomenelor de transfer în învățământul românesc sunt de menționat profesorii Radu Z Tudose, Floarea Octavian, Zeno Gropșian, Liviu Literat și Raul Mihail (figura 6).

Pentru că de la învățământul tehnic pleacă toate realizările și nerealizările evoluției industriale, trebuie arătat că paradigma fenomenelor de transfer a produs în ingineria chimică românească modificări de substanță ce au culminat cu înființarea facultății de Utilaje și Ingineria Proceselor Chimice la Politehnica din București, a cărei plan de învățământ nu diferea cu nimic de cel al marilor școli de inginerie chimică din America și Europa. Figura 6 prezintă, pe grupe de discipline, structura planului de învățământ al acestei facultăți care: a) a funcționat independent, între 1979 și 1987, apoi, până în 1999, ca secție a facultății de Chimie Industrială din Politehnica din București; b) a avut dublă specializare mecano-chimică; c) a licențiat ingineri de mare valoare.

Figura 5. Primii susținători ai paradigmei fenomenelor de transfer în învățământul românesc (de la stânga la dreapta Acad. Prof. Radu Z. Tudose (Iași), Prof. Octavian Floarea (București), Prof. Zeno Gropșian (Timișoara), Prof. Liviu Literat (Cluj), Prof. Raul Mihail (București))

Figura 6. Structura, pe grupe de discipline, a specializării Utilaje și Ingineria proceselor Chimice (DU-discipline umaniste, MF-matematică și fizică, SChB - științe chimice de bază, SGI- științe generale inginerești, TCh – tehnologie chimică, Ich – inginerie chimică, IfCa – informatică și calculatoare, SPE- științele programării experiențelor, ACP-activitate de cercetare proiectare)

Pentru ceilalți absolvenți cu specializare în inginerie chimică, de la București, Iași, Cluj și Timișoara, paradigma fenomenelor de transfer a adus o nouă viziune, o nouă structură și o creștere a ponderii în planul de învățământ a disciplinelor de fenomene de transfer, reactoare chimice și optimizarea proceselor. În toate cele patru centre universitare aceste discipline își consolidează astfel statutul de discipline fundamentale în formarea inginerului chimist.

Paradigma Ingineriei de proces ca inovație, proiectare și producere de produse de înaltă tehnologie, de mare actualitate, constată că România și multe alte țări europene, se află într-un proces de căutări. Învățământul, deși a marcat rezultate importante mai are multe de făcut spre a ajunge la cerințele paradigmei, care de altfel sunt cerințele fabricației moderne de produse chimice și biochimice. Încet dar sigur se constată că ingineria chimică din România începe să se rupă de cerințele interne legându-se tot mai mult de globalizare, în sensul că tot mai mulți ingineri chimiști, produși de școala românească, sunt activi în designul si exploatarea industrială din toată lumea.