Doktorand:in – Prozessentwicklung und -optimierung für die Methanolsynthese auf Basis von CO2 aus Direct Air Capture (w/m/d)
Bei uns haben Sie die Chance das Institute for a sustainable Hydrogen Economy (IHE) von Beginn an mit Ihren Ideen zu begleiten. Das IHE bildet mit der H2-Demonstrationsregion das "Helmholtz-Cluster für nachhaltige und infrastrukturkompatible Wasserstoffwirtschaft" (HC-H2). Hier werden wissenschaftliche Grundlagen im Bereich innovativer Wasserstofftechnologien gelegt, um Forschungs- und Entwicklungsansätze mit hohem Nachhaltigkeitspotential und attraktiven Wirtschaftlichkeitsaussichten voranzutreiben. Sie werden dem Institutsbereich "Prozess- und Anlagentechnik für die chemische Wasserstoffspeicherung (IHE-4)" angehören. Das IHE-4 befasst sich mit der Prozesssynthese und Validierung von Gesamtsystemen und Prozessen für die Herstellung und Nutzung von chemischen Wasserstoffspeichern. Wenn Sie Interesse an den Themen Energiewende, Nachhaltigkeit und chemische Wasserstoffspeicher haben, dann sind Sie hier in Ihrem Element. Werden Sie Teil des Teams und machen Sie die Welt ein Stück nachhaltiger!
Ihre Aufgaben im Team
Für die Synthese „grüner“, kohlenstoffbasierter Chemikalien wird CO₂ aus Direct Air Capture (DAC) häufig als Ausgangsstoff diskutiert. CO₂ kann dabei entweder thermochemisch, beispielsweise durch die umgekehrte Wassergas-Shift-Reaktion, oder elektrochemisch, also durch CO₂-Elektrolyse, erzeugt werden. Reactive Carbon Capture mit integrierter CO₂-Elektrolyse ist eine vielversprechende Alternative zu ansonsten sequenziellen Prozessen. In dieser Arbeit sollen die Vor- und Nachteile des Bicarbonat-zu-CO-Prozesses im Vergleich zu Referenzverfahren mithilfe von Prozesssimulationen evaluiert, Flexibilitätsmaßnahmen erarbeitet und der Einfluss von Spurenkomponenten der einzelnen Prozessschritte auf die nachfolgenden Schritte simulativ bzw. experimentell bestimmt werden.
- Modellierung und Optimierung von Methanolsyntheseprozessen und deren Integration in verschiedene Verfahren zur Bereitstellung von CO2.
- Technologische Bewertung von Prozessvarianten, insbesondere Vergleich des CO-Verfahrens mit dem Referenzverfahren auf CO2-Basis
- Messung von Spurenkomponenten an verschiedenen Stellen des gesamten, von den Projektpartnern entwickelten Prozesses und Einbindung in das Prozessmodell
- Analyse und Präsentation der Ergebnisse auf wissenschaftlichen Konferenzen und Journalen
- Unterstützung bei der Erstellung von Drittmittelanträgen
- Enge Zusammenarbeit mit internen und externen Kooperationspartnern
- Ausführliche Auswertung und Aufbereitung der Simulationsergebnisse
Das bringen Sie mit
- Abgeschlossenes Hochschulstudium (Master) in der Fachrichtung Verfahrenstechnik, Maschinenbau, Chemieingenieurwesen, Prozesstechnik, Physik, oder ähnlicher Studienrichtung mit überdurchschnittlichen Studienleistungen
- Interesse an Prozessmodellierung und -simulation
- Erfahrung mit Prozesssimulationssoftware (z.B. Aspen, AVEVA, UniSim, Hysis, gProms) und Modellierungssprachen (z.B. Python) hilfreich
- Interesse an analytischen Verfahren zur Messung der Gaszusammensetzung
- Fähigkeit zur Analyse komplexer Zusammenhänge und zum methodischen Arbeiten
- Sehr gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift
- Selbstständige und zugleich teamorientierte Arbeitsweise
Freuen Sie sich auf folgende Benefits
Wir arbeiten an hochaktuellen gesellschaftlich relevanten Themen und bieten Ihnen die Möglichkeit, den Wandel aktiv mitzugestalten! Sie erwartet ein vielseitiges Angebot:
- Team & Umfeld: Sie arbeiten in einem motivierten Team mit internationaler und interdisziplinärer Ausrichtung – an einer der größten Forschungseinrichtungen Europas
- Vernetzung & Austausch: Sie nehmen an (internationalen) Konferenzen und Projekttreffen teil und bauen Ihr wissenschaftliches Netzwerk aktiv aus
- Betreuung & Unterstützung: Auf Ihrem Promotionsweg erhalten Sie eine kontinuierliche und fachlich fundierte Begleitung durch Ihre:n wissenschaftliche:n Betreuer:in
- Work-Life-Balance: Bei uns haben Sie die Möglichkeit zur flexiblen Arbeitszeitgestaltung, die die Vereinbarkeit von Beruf und Privatleben unterstützt. Zudem besteht die Möglichkeit zum (orts-)flexiblen Arbeiten, dieses ist grundsätzlich nach Abstimmung und im Einklang mit den anstehenden Aufgaben und (Vorort-)Terminen gegeben
- Urlaub: Sie erhalten bei uns 30 Tage Urlaub
- Wissen & Weiterbildung: Ihre Weiterentwicklung ist uns wichtig – wir fördern Sie gezielt und individuell, z.B. durch Trainings- und Vernetzungsangebote speziell für Promovierende (JuDocS)
- Gesundheit & Wohlbefinden: Ihre Gesundheit liegt uns am Herzen. Freuen Sie sich auf ein umfangreiches betriebliches Gesundheitsmanagement mit vielfältigen Angeboten – z. B. durch Beachvolleyball-Platz, Laufgruppen, Yoga-Kurse und vieles mehr. Zusätzlich stehen Ihnen unser betriebsärztlicher Dienst sowie ein erfahrenes Team der Sozialberatung direkt vor Ort zur Seite
- Erfolgreicher Einstieg: Uns ist es wichtig, dass Sie schnell im Team ankommen und strukturiert in Ihre Aufgaben eingearbeitet werden. Zudem begleiten wir Sie von Beginn an und erleichtern Ihnen den Start durch unsere Welcome Days und unseren Welcome Guide
- Faire Vergütung: Die Vergütung erfolgt analog der Entgeltgruppe 13 (75%) des Tarifvertrags des öffentlichen Dienstes (TVöD-Bund). Zusätzlich zum Grundgehalt gibt es eine zusätzliche tarifliche Sonderzahlung zum Jahresende in Höhe von 75% eines Monatsgehalts. Alle Informationen zum Tarifvertrag des TVöD-Bund finden Sie auf der Seite des BMI. Die monatlichen Entgelte in Euro entnehmen Sie bitte dort auf Seite 69 ff. des PDF-Downloads
- Befristung: Die Position ist auf 3 Jahre befristet
- Unterstützung für Internationale: Unser International Advisory Service erleichtert internationalen Mitarbeitenden den Einstieg
Neben spannenden Aufgaben und einem kollegialen Miteinander bieten wir Ihnen noch viel mehr: https://go.fzj.de/Benefits
Wir freuen uns über Bewerbungen von Menschen mit vielfältigen Hintergründen, z.B. hinsichtlich Alter, Geschlecht, Behinderung, sexueller Orientierung / Identität sowie sozialer, ethnischer und religiöser Herkunft. Ein chancengerechtes, diverses und inklusives Arbeitsumfeld, in dem alle ihre Potentiale verwirklichen können, ist uns wichtig.
Über die folgenden Links erhalten Sie weitere Informationen zu Vielfalt und Chancengerechtigkeit: https://go.fzj.de/diversitaet sowie zur gezielten Förderung von Frauen: https://go.fzj.de/job-journey-women
Folgen Sie uns
