Engenharia é a aplicação da ciência e da matemática à resolução de problemas. Engenheiros aprender como funciona e encontrar aplicações práticas para descobertas científicas. Cientistas e inventores muitas vezes recebem crédito por inovações que melhoram a saúde humana, mas são os engenheiros que desempenham um papel essencial na disponibilização dessas inovações para o mundo.
Em seu livro “Disturbing the Universe” (Sloan Foundation, 1981), o físico Freeman Dyson escreveu: “Um bom cientista é uma pessoa com ideias originais…… Um bom engenheiro é uma pessoa que cria um projeto que trabalha com o menor número possível de ideias originais. Não há nenhuma prima donna na engenharia”.
A história da engenharia é uma parte integrante da história da civilização humana. As pirâmides de Giza, Stonehenge, Parthenon e Torre Eiffel são hoje monumentos ao nosso património técnico. Os engenheiros de hoje não só constroem grandes edifícios como a Estação Espacial Internacional, mas também constroem mapas do genoma humano e melhores sistemas informáticos de pequena dimensão.
Engenharia é uma das pedras angulares da educação STEM, um currículo interdisciplinar para motivar os alunos a aprender ciência, tecnologia, engenharia e matemática.
Engenheiros projetam, avaliam, desenvolvem, testam, modificam, instalam, monitoram e mantêm uma ampla gama de produtos e sistemas. Aconselham e definem materiais e processos, supervisionam a produção e a construção, realizam análises de falhas, prestam aconselhamento e ministram cursos técnicos em universidades e faculdades.
O campo da engenharia é subdividido em um grande número de especializações:
A engenharia mecânica inclui o projeto, fabricação, inspeção e manutenção de máquinas, equipamentos e componentes, e sistemas e instrumentos de controle para monitorar sua condição e desempenho. Isto inclui veículos, máquinas de construção e agrícolas, instalações industriais e uma vasta gama de ferramentas e equipamentos.
A engenharia elétrica abrange o projeto, testes, fabricação, construção, inspeção, monitoramento e controle de equipamentos, máquinas e sistemas elétricos e eletrônicos. Estes sistemas vão desde circuitos microscópicos até sistemas nacionais de geração e transmissão de energia.
A engenharia civil inclui a concepção, construção, manutenção e controle de grandes projetos de infraestrutura, como rodovias, ferrovias, pontes, túneis, barragens e aeroportos.
A engenharia aeroespacial abrange a concepção, fabrico e ensaio de aeronaves e naves espaciais, bem como de peças e componentes como estruturas de aeronaves, centrais eléctricas, sistemas de controlo e comando, sistemas eléctricos e eletrônicos e sistemas de comunicação e navegação.
A engenharia nuclear compreende a concepção, fabrico, construção, construção, operação e ensaio de equipamentos, sistemas e processos para a produção, controlo e detecção da radiação nuclear. Estes sistemas incluem aceleradores de partículas e reatores nucleares para centrais eléctricas e navios, produção de radioisótopos e investigação. A engenharia nuclear inclui também a monitorização e a proteção das pessoas contra os efeitos potencialmente nocivos das radiações.
A engenharia de construção inclui a concepção, construção e inspeção de superestruturas, tais como grandes edifícios comerciais, pontes e infra-estruturas industriais.
Engenharia biomédica é a prática de projetar sistemas, equipamentos e dispositivos para uso na prática médica. Implica igualmente uma estreita colaboração com os médicos, incluindo médicos, enfermeiros, técnicos, terapeutas e investigadores, a fim de identificar, compreender e satisfazer as suas necessidades em termos de sistemas, equipamentos e equipamentos.
Engenharia química é a prática de projetar equipamentos, sistemas e processos para refinar matérias-primas e de mistura, mistura e processamento de produtos químicos em produtos valiosos.
Engenharia da Computação é a prática de projetar componentes de hardware de computador, sistemas de computador, redes e software.
A engenharia industrial é a prática de projetar e otimizar objetos, equipamentos, sistemas e processos de produção, processamento de materiais e muitos outros ambientes de trabalho.
A engenharia ambiental é a prática de prevenir, reduzir e eliminar fontes de poluição do ar, da água e da terra. Também inclui a detecção e medição de níveis de poluição, identificação de fontes de poluição, limpeza e remediação de locais contaminados e garantia de conformidade com regulamentos locais, estaduais e federais.
Muitas vezes há uma grande sobreposição entre as diferentes disciplinas. Por esta razão, os engenheiros devem ter uma compreensão geral de uma série de outras disciplinas de engenharia para além da sua especialização. Por exemplo, um engenheiro civil deve entender os conceitos de arquitetura, um engenheiro aeroespacial os princípios da engenharia mecânica e um engenheiro nuclear o conhecimento necessário da engenharia elétrica.
Em particular, os engenheiros precisam de um bom conhecimento de matemática, física e aplicações informáticas, tais como simulações e design assistido por computador. Por esta razão, a maioria dos programas universitários inclui cursos básicos em uma variedade de disciplinas antes que os estudantes decidam se especializar em um campo específico.
A História da Engenharia
O primeiro engenheiro mencionado e bem sucedido é Imhotep, construtor da pirâmide de escada em Ṣaqqārah, Egito, provavelmente ao redor 2550 BC. Os sucessores de Imhotep – egípcio, persa, grego, grego e romano – levaram engenheiros civis a alturas notáveis com base em métodos empíricos apoiados por aritmética, geometria e uma falsificação de física. Os faróis de Alexandria, o Templo de Salomão em Jerusalém, o Coliseu em Roma, as redes de estradas persa e romana, o aqueduto do Pont du Gard na França e muitos outros grandes edifícios, alguns dos quais foram preservados até hoje, atestam sua habilidade, imaginação e coragem. De muitos de seus tratados, um sobrevive, especialmente para dar uma idéia da formação técnica e prática no período clássico: A Arquitetura de Vitrúvio, publicado em Roma no século 1 dC, é um trabalho de 10 partes sobre materiais de construção, métodos de construção, hidráulica, metrologia e planejamento urbano.
Na construção, os engenheiros europeus medievais levaram a tecnologia na forma do arco gótico e do suporte voador a uma altura desconhecida para os romanos. O caderno de esboços do engenheiro francês Villard de Honnecourt do século XIII revela um amplo conhecimento de matemática, geometria, ciências naturais e desenho.
Na Ásia, a engenharia mecânica teve um desenvolvimento próprio, mas muito semelhante, com técnicas de construção, hidráulicas e metalúrgicas cada vez mais sofisticadas, que contribuíram para a emergência de civilizações avançadas como o Império Mongol, cujas grandes e belas cidades impressionaram Marco Polo no século XIII.
Engenharia civil tornou-se uma disciplina de pleno direito no século 18, quando as primeiras associações profissionais e escolas de engenharia foram estabelecidas. Engenheiros civis do século 19 construíram todos os tipos de edifícios, projetaram sistemas de água e esgoto, construíram redes ferroviárias e rodoviárias e plantaram cidades. Inglaterra e Escócia foram os berços da engenharia mecânica, a origem das invenções do engenheiro escocês James Watt e dos construtores de máquinas têxteis da Revolução Industrial. O desenvolvimento da indústria britânica de engenharia mecânica deu um enorme impulso ao estudo da engenharia mecânica no país e no exterior.
O crescimento do conhecimento sobre eletricidade – desde a célula elétrica original de Alessandro Volta em 1800 até os experimentos de Michael Faraday e outros que culminaram no Grammdynamo e no motor elétrico em 1872 (com o nome do belga Z.T. Gramme) – levou ao desenvolvimento da engenharia elétrica. O aspecto da eletrônica tornou-se conhecido através do trabalho de cientistas como James Clerk Maxwell da Grã-Bretanha e Heinrich Hertz da Alemanha no final do século XIX. Houve grande progresso no desenvolvimento do tubo de vácuo por Lee De Forest dos Estados Unidos no início do século XX e na invenção do transistor em meados do século XX. No final do século XX, os engenheiros eléctricos ultrapassaram todos os outros no mundo.
A tecnologia de processos surgiu a partir da disseminação de processos industriais com reações químicas na metalurgia, na indústria alimentícia, na indústria têxtil e em muitas outras áreas no século XIX. Em 1880, o uso de produtos químicos na produção criou uma indústria focada na produção em massa de produtos químicos. O planejamento e a operação das fábricas desta indústria tornaram-se uma função do engenheiro químico.
A solução de problemas é comum em todas as atividades técnicas. O problema pode incluir fatores quantitativos ou qualitativos; pode ser físico ou econômico; pode exigir matemática abstrata ou senso comum. De grande importância é o processo de síntese criativa ou design, combinando idéias em uma solução nova e ótima.
Embora os problemas técnicos variem em dimensão e complexidade, aplica-se a mesma abordagem geral. Primeiro vem uma análise da situação e uma decisão preliminar sobre um plano de ataque. De acordo com este plano, o problema é reduzido a uma questão mais categórica que pode ser claramente formulada. A pergunta é então respondida pensando dedutivamente a partir de princípios conhecidos ou por síntese criativa, como em um novo design. A resposta ou projeto é sempre verificada quanto à exatidão e adequação. Por último, os resultados do problema simplificado são interpretados em relação ao problema original e comunicados de forma adequada.
O que é Engenharia Ambiental e Sanitária?
Não há nada de novo para ninguém que o meio ambiente esteja a ser destruído pela atividade humana e pela própria natureza. Segundo um estudo realizado por pesquisadores da Universidade de Queensland, na Austrália, a humanidade destruiu cerca de 10% de todas as áreas naturais e ecológicas do mundo. Como resultado, as pessoas estão cada vez mais interessadas nas questões ambientais, e as empresas como um todo começaram a investir no envolvimento dos profissionais responsáveis por essas questões. Ele é um engenheiro ambiental e de saúde. Aqueles que querem entrar nesta indústria devem investir num caminho mais elevado.
Engenharia Ambiental e Sanitária é um programa de graduação de bacharelado projetado para treinar especialistas capazes de realizar atividades de conservação ambiental, tais como tratamento de águas residuais, distribuição de água e eliminação de resíduos, o desenvolvimento de métodos para evitar a poluição ambiental, bem como a avaliação do impacto do trabalho, preparação de relatórios técnicos e planejamento energético.
A principal função do engenheiro ambiental e sanitário é conservar os recursos naturais e proteger a saúde humana, reduzindo os danos ambientais causados pelas atividades humanas.
Na prática, os projetos de graduação de bacharelado, constrói e gerencia a operação dos sistemas de abastecimento de água e distribuição, a coleta e tratamento de águas residuais e a eliminação ou reciclagem de resíduos sólidos. É responsável pelo diagnóstico, avaliação e prevenção da poluição do ar, do solo e da água pela indústria e pela habitação em áreas sensíveis, como colinas e nascentes. Podem trabalhar em secretarias municipais e estaduais ou em centros industriais.
Graduados em engenharia, arquitetura, gestão de negócios e áreas afins têm a oportunidade de se especializar em ecologia através de estudos de pós-graduação em engenharia ambiental. O objetivo da formação contínua é formar futuros especialistas para desenvolver a investigação e soluções no domínio da utilização ótima, conservação dos recursos hídricos e do solo, reutilização e gestão dos recursos naturais.
No final do mestrado, o especialista é capaz de planejar, gerenciar e realizar atividades de diagnóstico, propor medidas para mitigar, corrigir e prevenir a poluição ambiental, restaurar áreas degradadas por atividades humanas e naturais, combater a erosão e outras atividades. As partes interessadas encontram oportunidades para explorar métodos de engenharia ambiental e de saúde face-a-face e no âmbito da Parceria Oriental.
O tecnólogo trabalha geralmente em cooperação com um engenheiro, principalmente na área do saneamento básico – construção e manutenção de redes de abastecimento de água e de esgotos, bem como recolha e eliminação de resíduos. Ambos os sistemas também podem lidar com a construção de sistemas de drenagem para evitar inundações. É possível trabalhar com base numa licenciatura em tecnologia.
O currículo em engenharia ambiental e sanitária, que inclui disciplinas como ecologia, química geral, ecologia e toxicologia ambiental, inclui, por exemplo, formação técnica para estudantes em áreas como biologia, ecologia, saneamento, recursos hídricos, etc. Abaixo estão algumas das outras matérias que podem ser incluídas no currículo de um curso de engenharia ambiental e de saúde (a carga horária de trabalho e orientação de cada aluno pode variar de uma instituição para outra):
- Cálculos
- Estatísticas aplicadas
- Física Aplicada
- Geometria analítica
- Geotecnia ambiental
- Materiais Mecânicos
- Química ambiental
- Química geral e inorgânica
- Planeamento e gestão ambiental
- Saúde e higiene ambiental
A maioria das instituições chama o curso de Engenharia Ambiental; a outra parte, Engenharia Ambiental e Sanitária.
Embora todos estes diplomas tenham um conteúdo relacionado com a proteção e recuperação dos recursos naturais, em geral têm algumas disciplinas específicas. A engenharia ambiental concentrar-se-á mais nas questões ambientais, no licenciamento ambiental e na redução do impacto da poluição gerada, por exemplo, pela indústria. A engenharia sanitária terá mais história de abastecimento de água, recolha de resíduos domésticos e águas residuais e tratamento de resíduos industriais, mas pode não estar relacionada com o licenciamento ambiental. A engenharia ambiental e sanitária combinará estas duas áreas.
