Bachelor- oder Masterarbeit – Wasserstofferzeugung mittels alkalischer Elektrolyse

Themenbeschreibung

Forschung für eine Gesell­schaft im Wandel: Das ist unser Antrieb im For­schungs­zen­trum Jülich. Als Mitglied der Helmholtz-Gemein­schaft stellen wir uns großen gesell­schaft­lichen Heraus­forde­rungen unserer Zeit und erfor­schen Optionen für die digi­tali­sierte Gesell­schaft, ein klima­schonendes Energie­system und res­sour­cen­schüt­zendes Wirt­schaften. Arbeiten Sie gemein­sam mit rund 7.400 Kolleg:innen in einem der größten For­schungs­zen­tren Europas und gestalten Sie den Wandel mit uns!

Grüner Wasserstoff, hergestellt aus erneuerbaren Energien, wird eine zentrale Rolle bei der Transformation unserer Industrie und Energieversorgung spielen. Am Institut für Energie- und Klimaforschung – Elektro­chemische Verfahrenstechnik (IEK-14) forschen wir an Technologien zur Herstellung und Verwendung von Wasserstoff. Die Wasserstofferzeugung mittels alkalischer Elektrolyse (AEL) bietet den Vorteil, dass kosten­günstige und reichlich vorhandene Katalysatormaterialien verwendet werden können, was sie für die zukünftige Energieversorgung besonders attraktiv macht. Mit einer Abschlussarbeit bei uns können Sie aktiv an der zukünftigen Wasserstoffversorgung mitwirken und die Transformation unserer Energieversorgung unter­stützen.

Wir bieten Ihnen ab sofort eine spannende

Bachelor- oder Masterarbeit – Wasserstofferzeugung mittels alkalischer Elektrolyse

Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines In-situ-Tests zur Bestimmung der Gasseparationsfähigkeit, um eine Degradation des Diaphragmas in Langzeitversuchen zu detektieren. Das Diaphragma ermöglicht den Ionen­transport von der Kathode zur Anode, trennt aber räumlich die Wasserstoffproduktion an der Kathode von der Sauerstoffproduktion an der Anode, um eine effiziente und sichere Gasproduktion zu gewährleisten. Ein typischer Test ist die Messung des Bubble Point, auch Blasendruck genannt. Dies ist der minimal notwendige Druck, um ein Gas durch ein mit Flüssigkeit benetztes poröses Medium, hier das Diaphragma, zu drücken. Dies wollen wir nun in unseren Elektrolysezellen durchführen, statt wie üblich in externen Testzellen.

Ihre Aufgaben umfassen im Einzelnen:

• Einarbeitung in Diaphragma-Integritätstests und Diaphragma-Degradation
• Anpassung / Umbau des Versuchsstandes, sodass die Integritätstests möglichst effizient während einer kurzen Unterbrechung der elektrochemischen Versuche durchgeführt werden können
• Erstellung eines geeigneten Versuchsplans in Absprache mit Ihrer Betreuerin / Ihrem Betreuer
• Durchführung von Diaphragma-Integritätstests und elektrochemischen Tests an Einzelzellen sowie von nötigen Vergleichstests in einer externen Testzelle
• Identifizierung zusätzlicher druckerhöhender Widerstände (im Vergleich zur Testzelle)
• Je nach Umfang der Arbeit und Interesse: Untersuchung des Einflusses von Betriebstemperatur, Anpress­druck und/oder Diaphragma-Alterung durch fluktuierende Stromzufuhr erneuerbarer Energien
• Präsentation der erzielten Arbeitsergebnisse

• Gute Studienleistungen in einem natur- oder ingenieurwissenschaftlichen Studiengang, wie z.B. (Umwelt-)Verfahrens­technik, Chemieingenieurwesen oder Maschinenbau
• Begeisterung für das Forschungsfeld der nachhaltigen Wasserstofferzeugung
• Interesse an energietechnischen und chemischen Fragestellungen
• Kenntnisse in Elektrochemie sind vorteilhaft, aber nicht zwingend erforderlich
• Interesse an experimenteller Arbeit im Labor, idealerweise erste Laborerfahrung
• Zuverlässige und gewissenhafte Arbeitsweise
• Hohes Maß an Motivation sowie eine selbstständige und analytische Herangehensweise
• Fließende Deutsch- oder Englischkenntnisse in Wort und Schrift

Wir arbeiten an hochaktuellen innovativen Themen und bieten Ihnen die Möglichkeit, den Wandel aktiv mitzu­gestalten! Wir bieten Ihnen:

• Eine vielseitige, hoch motivierte Arbeitsgruppe in einer der größten Forschungseinrichtungen Europas
• Einblicke in das zukunftsweisende Thema der nachhaltigen Erzeugung von grünem Wasserstoff
• Intensive Betreuung Ihrer Arbeit sowohl vor Ort als auch online
• Freiraum für die Schwerpunktsetzung und Gestaltungsmöglichkeiten entsprechend Ihren eigenen Interessen
• Ideale Rahmenbedingungen für studienbegleitende Praxiserfahrung
• Hervorragende wissenschaftliche und technische Infrastruktur
• Flexible Arbeitszeitgestaltung sowie eine angemessene Vergütung
• Die Möglichkeit zur Promotion am IEK-14 wird Ihnen bei hinreichenden Fähigkeiten und vorhandener Stellenfinanzierung im Anschluss an Ihre Masterarbeit geboten

Neben spannenden Aufgaben und einem kollegialen Miteinander bieten wir Ihnen noch viel mehr: /go.fzj.de/Benefits.