新能源材料的开发与制造
化学工程师们正在努力开发新的能量存储材料，如锂离子电池、钠硫电池等，以满足不断增长的电子设备和汽车市场对高效能量存储解决方案的需求。这些材料需要具有良好的电化学性能、安全性和成本效益，这些要求是通过精细化工过程来实现的，包括物质合成、表面处理和结构设计等。
清洁能源转换技术
随着全球对于减少温室气体排放日益严重，化学工程师们正致力于发展清洁能源转换技术，如煤炭直接利用（CDI）、生物质燃烧发电以及太阳能光伏发电等。这些技术需要深入研究催化剂作用机理、反应条件优化以及系统集成设计，以提高效率降低成本，为可持续发展提供支持。
能源分解与回收
传统能源资源如石油天然气已经被广泛开采，而其提取过程中伴随着环境污染和资源枯竭的问题。在这种背景下，化学工程师们提出了一种创新方法，即将废旧塑料等不可降解垃圾进行热裂解，然后进一步加工为原位油品或其他有价值产品。这不仅可以减少环境污染，还能够有效地利用废弃物资源，从而实现循环经济模式。
生物燃料生产与改善
生物燃料作为一种可再生、新 renewable energy source，它们可以替代传统石油产品，如汽油、二甲苯等。通过微生物酿造法或植物基法，可以从农作物残渣、中草药、大豆蛋白及其他有机废弃物中提取出乙醇或丁醇。这些液体燃料既可以用于交通运输，也可用于工业生产，是未来绿色交通的一大希望。
可持续型城市规划与管理
随着人口增长，城市化进程加速，对于公共服务尤其是水供给系统、高效使用空间及节约资源变得越来越重要。在这样的背景下，化学工程师开始探索如何在城市规划中融入绿色建筑设计，比如使用自我维护的建材、雨水收集系统，以及建立高效的人口用水管理体系。此外，他们还致力于推动公共交通工具采用更清洁形式，如氢氧燃料车辆，以减少碳排放并改善空气质量。
