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Ausschreibender Bereich: IEK-3 - Elektrochemische Verfahrenstechnik
Kennziffer: 2019M-020, Chemie, Materialwissenschaft, Chemieingenieurwesen

Masterarbeit: Gas-Permeation in der Polymer-Elektrolyt-Membran-Wasserelektrolyse

Beginn der Arbeit: Flexibel / nach Vereinbarung

Hintergrund
Niedertemperatur-Wasserelektrolyseure können für die Herstellung von Wasserstoff als Quelle erneuerbarer Energien verwendet werden. Einer der zwei Haupttechnologien (die andere ist die alkalische Wasserelektrolyse), die Polymer-Elektrolyt-Membran-Elektrolyse (PEM-Elektrolyse), wird bevorzugt im höheren Stromdichte- (gleichbedeutend eine höhere Wasserstoffproduktion mit höherer Reinheit) und Druckbereich (externe Kompression des produzierten Wasserstoffs ist nicht mehr von Nöten) betrieben.

Eine große Herausforderung, die vor allem ein Anliegen in der PEM-Elektrolyse im Großmaßstab ist, ist die Permeation von Produktgasen über die Membran zur anderen Elektrodenseite. Dieser Gasübergang senkt nicht nur die Faradaysche Effizienz, es erhöht ebenfalls das Sicherheitsrisiko, ein explosives Gasgemisch von Wasserstoff und Sauerstoff zu bilden.

Das Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung der Gas-Permeation bezogen auf verschiedene Betriebsparameter und die evtl. Entwicklung von Strategien, diese zu verhindern. In unserem Institut wurden eigene Methoden zur Herstellung von Katalysator beschichteten Membranen für die PEM-Elektrolyse entwickelt. Diese können leicht in unseren Zelltestständen integriert werden. Die Gaschromatographie erlaubt uns die Produktgase in situ auf Gasreinheit und damit auf Gasübergänge zu untersuchen.

Verwendete Verfahren:
Elektrochemische Verfahren, Gaschromatographie, REM.

Anforderung
Sie absolvieren ein Master-Studium mit dem Fachbereich Chemie, Materialwissenschaft oder Chemieingenieurwesen oder vergleichbarer Ausrichtung und erfüllen die folgenden Anforderungen:

  • Eigenständige und wissenschaftliche Arbeitsweise.
  • Einsatzbereitschaft an der Arbeit im interdisziplinären Themengebieten der Energie- und Verfahrenstechnik.
  • Gute Studienleistungen.
  • Sehr gut Englisch Kenntnisse in Wort und Schrift.

Unser Angebot

  • Eine vielseitige, hochmotivierte Arbeitsgruppe internationaler Prägung innerhalb einer der größten Forschungseinrichtungen in Europa.
  • Eine hervorragende wissenschaftliche und technische Infrastruktur.
  • Intensive Betreuung der Arbeit vor Ort.

Ansprechpartner
Dr. Gareth P. Keeley
Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK)
IEK-3: Elektrochemische Verfahrenstechnik
Elektrochemie Elektrolyse
Forschungszentrum Jülich GmbH
52425 Jülich

E-Mail: g.keeley@fz-juelich.de
http://www.fz-juelich.de/iek/iek-3/DE/Forschung/_Low-Temperature-Electrolysis/_node.html

Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung!
Bitte senden Sie hierfür Ihren Lebenslauf und ein kurzes Anschreiben (beide in Englisch) an die angegebene E-Mail Adresse.