Ο Σχεδιασμός και η Ανάπτυξη Προϊόντων και Διεργασιών στη Χημική Μηχανική δεν θεωρούνται ολοκληρωμένα αν, εκτός από τις τεχνικοοικονομικές, δεν ανταποκρίνονται σε απαιτήσεις για την προστασία του περιβάλλοντος και την υγιεινή και ασφάλεια των ανθρώπων σε βιομηχανικές περιοχές που παράγονται τα συγκεκριμένα προϊόντα ή ακολουθούνται οι σχετικές διεργασίες. Την τελευταία δεκαετία, έχουν προστεθεί στις παραπάνω απαιτήσεις για τη Χημική Βιομηχανία, δηλαδή τη βιομηχανία που ξεκινώντας από πρώτες ύλες, μέσω φυσικών, χημικών και βιολογικών διεργασιών παράγει προϊόντα, απαιτήσεις για βιωσιμότητα (sustainability). Βιωσιμότητα σημαίνει ορθολογική εκμετάλλευση των φυσικών πόρων με βασική επιταγή τη διατήρηση ισορροπίας στις πολυσύνθετες σχέσεις ειδών του φυσικού κόσμου, έμβιων και μη, ή έμβιων και των βιοτόπων (habitat) τους. Στις σχέσεις αυτές περιλαμβάνονται μεταξύ άλλων και οι σχέσεις του ανθρώπινου περιβάλλοντος, κοινωνικού, πολιτιστικού και οικονομικού με το φυσικό κόσμο. Η μοντελοποίηση της βιωσιμότητας περιλαμβάνει τρία στάδια, (1) διαχείριση διαθέσιμων πόρων, (2) επιλογή τεχνολογίας παραγωγής συγκεκριμένου προϊόντος, και (3) κατοχύρωση δικαιώματος διαχειριστή (μηχανικού ή διευθυντή παραγωγής) να επεμβαίνει στην παραγωγή όταν συμβαίνουν αλλαγές στις εξωτερικές συνθήκες.

βιωσιμότητα, διαχείριση πόρων, επιλογή τεχνολογίας, δικαίωμα επέμβασης στην παραγωγή, δυναμικά συστήματα, πολυκριτηριακή βελτιστοποίηση, θεωρία παιγνίων, θεωρία εναλλακτικών λύσεων