Projektmitarbeiter*in / Post-Doc (w/m/d) im Projekt/Project employee (f/m/x) for the project “Direct Bicarbonate-to-CO Electrolysis: Unlocking Green Syngas for a Resilient, Fossil-Free Chemical Industry (Bicarb2Syn)” in Duisburg

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Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Institut für Energie- und Material-Prozesse – Partikeltechnik/Institute for Energy and Materials Processes – Particle Science and Technology within the Faculty of Engineering

Die Chemieindustrie ist ein zentraler Industriezweig und derzeit stark von fossilen Rohstoffen abhängig, insbesondere von Erdgas als Ausgangsstoff für Syngas (CO + H₂). Bicarb2Syn entwickelt eine alternative Route, bei der Bicarbonat direkt in einem elektrochemischen direct air capture (DAC)-Prozess zu CO umgesetzt wird. Dieser energetische Short-Cut vermeidet ineffiziente thermische Zwischenschritte und ermöglicht die Nutzung von atmosphärischem CO₂ als Einsatzstoff für grünes Syngas. Unter Führung des Deep-Tech-KMU Greenlyte arbeitet eine Innovationsallianz mit dem Helmholtz-Zentrum-Berlin (HZB), der Universität Duisburg-Essen (UDE) und dem Forschungszentrum Jübich (FZJ) daran, die Technologie zu skalieren und den industriellen Hochlauf zu demonstrieren.

Das Teilprojekt der UDE konzentriert sich auf die Prozessentwicklung und Skalierung von Elektrodenarchitekturen für die direkte Bicarbonat-zu-CO-Elektrolyse. Aufbauend auf Prozess- und Stack- Design von Greenlyte sowie Katalysator- und Zell-Insights des HZB entwickelt die UDE maßgeschneiderte Tinten und hierarchische Suprapartikel, die an die spezifische Chemie von Bicarbonat-Elektrolyten angepasst sind und eine robuste, industrienahe Verarbeitung ermöglichen. Es werden dispersionsbasierte Prozessketten von nanoskaligen Katalysatorpulvern über rheologie-optimierte Suspensionen und Tinten bis hin zu reproduzierbar beschichteten Elektroden für catalyst coated substrate (CCS)- und catalyst coated membrane (CCM)-Architekturen etabliert, u.a. unter Einbindung Rolle-zu-Rolle-basierter Beschichtungs- und Laser-Trocknungsprozesse.

2027-01-01 oder später/or later

24 Monate/24 months

39 h 50 min (100 %, Teilzeitbeschäftigung ist möglich/part-time employment is possible))

• Sie verantworten die Installation, Inbetriebnahme und Qualifizierung einer neu zu beschaffenden Ultraschall-Sprühbeschichtungsanlage für die Elektrodenherstellung
• Sie überwachen die Anpassung, Inbetriebnahme und Validierung der vorhandenen Sprühtrocknungsanlage des Lehrstuhls an die Anforderungen des Bicarb2Syn-Projekts
• Sie sind zuständig für die wissenschaftliche Planung, Koordination und fachliche Leitung von Sprühtrocknungsexperimenten zur Herstellung maßgeschneiderter hierarchischer Suprapartikel; dazu gehören die Anleitung der experimentellen Arbeiten und die Auswertung von Prozess-Struktur-Eigenschafts-Beziehungen.
• Sie entwickeln, qualifizieren und Implementieren analytische Methoden und Qualitätssicherungsverfahren für Tinten, Suprapartikel und zugehörige Prozessschritte, um einen reproduzierbaren und standardisierten Betrieb sicherzustellen
• Sie entwickeln und optimieren dispersionsbasierte Formulierungen, einschließlich rheologieoptimierter Tinten für die bicarbonatbasierte CO₂-Nutzung und Elektrodenherstellung
• Sie sind aktiv an der übertragung von Formulierungs- und Prozesskonzepten aus dem LabormaÖÖbau auf Rolle-zu-Rolle-Beschichtungs- und Lasertrocknungsprozesse im PilotmaÖÖbau unter Nutzung der vorhandenen Anlagen des Lehrstuhls beteiligt
• Sie definieren und überwachen Prozessfenster und Qualitätkriterien, unter anderem für Schichtdicke, Homogenität, Haftung, Partikeleigenschaften und Beschichtungsqualität
• Sie unterstützen die fachliche Betreuung und Koordination der projektbezogen tätigen wissenschaftlichen Beschäftigten und studentischen Hilfskärften, einschließlich Arbeitsplanung, Methodenübertragung, Datenprüfung und Dokumentation
• Sie arbeiten mit den Konsortialpartnern bei der Elektrodenbewertung, dem Komponenten-Screening, der Degradationsanalyse und der industriellen Validierung sowie bei der Einbindung der Prozessergebnisse in die Skalierung, Prozesssimulation, technoökonomische Analyse und ökobilanzierung zusammen
• Sie veröffentlich und präsentieren die wissenschaftlichen Ergebnisse in Berichten, Publikationen, Vorträgen und Projektbesprechungen.
• Promotion und ein überdurchschnittlich abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium in Chemieingenieurwesen, Verfahrenstechnik, Chemie, Materialwissenschaften, Partikeltechnologie oder einem verwandten Fachgebiet von mind. 8 Semestern Regelstudienzeit
• nachgewiesene praktische Erfahrung in der Prozess- und Anlagentechnik, idealerweise einschließlich Sprühtrocknung sowie der Versuchsplanung, des Betriebs von Sprühtrocknungsanlagen und der Interpretation der Produkteigenschaften der erzeugten Partikel
• fundierte Erfahrung in Dispergiertechnik, Slurry- und Tintenformulierungen, Partikelcharakterisierung, Beschichtungsprozessen oder der Verarbeitung funktioneller Materialien
• Erfahrung in der Elektrodenherstellung, elektrochemischen Energiewandlung, CO₂-Elektrolyse oder verwandten katalytischen bzw. elektrochemischen Anwendungen ist von Vorteil
• nachgewiesene Fähigkeit, experimentelle Arbeiten selbstständig, strukturiert und qualitätsorientiert zu planen, durchzuführen, zu dokumentieren und auszuwerten.
• Erfahrung in der Betreuung, Koordination oder Anleitung wissenschaftlicher Beschäftigter, Promovierender, Studierender oder technischen Personals ist von Vorteil
• Erfahrung im Projektmanagement
• sehr gute Kommunikations- und Kooperationsfåhigkeiten für die Arbeit in einem interdisziplinären Konsortium aus akademischen und industriellen Partnern
• sehr gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift; Deutschkenntnisse sind von Vorteil
• hohe Motivation, Zuverlässigkeit, Eigeninitiative und Teamfåhigkeit.
• ein sicherer Arbeitsplatz im öffentlichen Dienst mit verlässlichen Rahmenbedingungen in einem abwechslungsreichen, vielseitigen Aufgabengebiet in einem forschungsintensiven Umfeld und mit internationaler Ausrichtung
• eine interessante, sinnstiftende Tätigkeit mit großem Gestaltungs- ögotikum in einem dynamisch wachsenden Forschungsfeld der nachhaltigen Energieumwandlung und CO2-Nutzung
• ein ansprechendes, kreatives und interdisziplinäres Arbeitsumfeld mit einem respektvollen, wertschätzenden Miteinander, in dem Raum für eigene Ideen und deren Umsetzung geboten werden
• ein aufgeschlossenes und motiviertes Team
• neue und sehr gut ausgestattete Labore sowie moderne Analyse- und Prozesstechnik
• ein vielfÛisches Fort- und Weiterbildungsangebot
• ein vielseitiges Mensa- und Cafeteria-Angebot des Studierendenwerks an unseren Campusstandorten
• attraktive Rabatte über Corporate Benefits
• eine familienfreundliche Universitätskultur (z. B. Betreuungsangebote für Ihre Kinder, Beratung bei familiären Pflegeaufgaben, etc.)
• eine bevorzugte geographische Lage und Infrastruktur mit sehr guter ÖPNV-Anbindung und kostenfreien Parkplätzen
• 30 Tage Urlaub bei einer 5-Tage-Woche sowie zusätzliche freie Tage an Heiligabend und Silvester
• faire Bezahlung nach Tarif (TV-L), inkl. Jahressonderzahlung und betrieblicher Zusatzversorgung
• umfangreiche Sport- und Gesundheitsangebote (u. a. Hochschulsport)

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