Masterarbeit: Entwicklung eines 3D Modells für Elektrolysezellen mit protonleitender Keramik
vor 2 Wochen
Das erwartet dichBis zum Jahr 2030 wird ein Anstieg des Wasserstoffbedarfs auf 175 Mt geschätzt. Eine umweltfreundliche Methode der Wasserstofferzeugung aus erneuerbaren Energien ist die Elektrolyse. Elektrolysezellen basierend auf protonenleitenden Keramiken (Eng. “proton conducting ceramics electrolysis cell”, PCCEL), zersetzen beim Anlegen einer elektrischen Spannung an der Anode Wasserdampf in Protonen, Elektronen und Sauerstoff. Die dabei entstehenden Protonen können durch die protonenleitende Keramik zur Kathode gelangen, während die Elektronen durch den externen Stromkreis fließen. An der Kathode rekombinieren Elektronen und Protonen, wodurch molekular Wasserstoff entsteht. Besonders attraktiv ist die PCCEL aufgrund der hierbei notwendigen Temperaturen von 400 bis 600 ˚C, die durch Abwärme von verschiedenen industriellen Prozessen bereitgestellt werden können.Ziel der Masterarbeit ist die simulationsbasierte Optimierung des Zelldesigns von PCCEL hinsichtlich Faraday-Effizienz und Temperaturverteilung. Hierzu soll ein physikalisches Modell verwendet werden, welches am DLR entwickelt wurde und den Massen-, Ladungs- und Energietransport sowie die elektrochemischen Reaktionen räumlich aufgelöst beschreibt. Deine AufgabenLiteraturrecherche zu PCCELverbesserte Parametrierung und Validierung des Modells anhand experimenteller Daten (Kennlinien, Impedanzen)simulationsbasierte Optimierung des Zelldesigns Das bringst du mitingenieur- oder naturwissenschaftliches Studium (Maschinenbau, Luft- und Raumfahrttechnik, Verfahrenstechnik, Umwelttechnik, Physik, Technomathematik, o.ä.)Grundkenntnisse von Brennstoffzellen und Elektrochemie
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Cologne, Deutschland Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) VollzeitDas erwartet dichUm das Verhalten innovativer Werkstoffe präzise vorherzusagen, setzen wir auf Simulationen mit klassischen Computern und Quanten Computern, maschinelles Lernen, künstliche Intelligenz und automatisierte Test- und Analysemethoden. Diese Technologien ermöglichen es, physikalische Prozesse auf verschiedenen Längenskalen detailliert zu...
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Studentische Hilfskraft für Grafik- und 3D-Design
vor 2 Wochen
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Cologne, Deutschland Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) VollzeitDas erwartet dich Die Abteilung Quanteninformation und -kommunikation untersucht Fragen der Quanteninformation indem sie Synergien von theoretischer und experimenteller Grundlagenforschung nutzt und entwickelt in Zusammenarbeit mit der Industrie technologische Anwendungen. Die Themen umspannen dabei unter anderem die Erforschung von Quantencomputinghard-...
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