Projektmitarbeiter*in - “Direct Bicarbonate-to-CO Electrolysis..."

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Location

Duisburg

Application area

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

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)”
TV-L 13 (brutto/gross 59.324 € - 84.319 €)

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 Jülich (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.

The German chemical industry is a major industrial sector and still heavily dependent on fossil feedstocks, in particular natural gas as a source of syngas (CO + H₂). Bicarb2Syn develops an alternative route by directly converting bicarbonate to CO in an electrochemical direct air capture (DAC) process. This energetic shortcut avoids inefficient thermal steps and enables the use of atmospheric CO₂ as a feedstock for green syngas. Under the lead of the deep-tech SME Greenlyte, an innovation alliance with Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB), the University of Duisburg-Essen (UDE) and Forschungszentrum Jülich (FZJ) aims to scale the technology demonstrate its industrial availability.

The UDE sub-project focuses on process development and scaling of electrode architectures for direct bicarbonate-to-CO electrolysis. Based on the process and stack design from Greenlyte and catalyst/cell insights from HZB, UDE develops tailored inks and hierarchical supraparticles adapted to bicarbonate electrolytes and suitable for robust, industry-relevant processing. Dispersion-based process chains are established from nanoscale catalyst powders via rheology-optimized slurries and inks to reproducibly coated electrodes for coated catalyst substrate (CCS) and catalyst coated membrane (CCM) architectures, using roll-to-roll-like coating and laser drying.

Start of employment

2027-01-01 oder später/or later

Duration of employment

24 Monate/24 months

Working time

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

Your main tasks

• 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 Labormaßstab auf Rolle-zu-Rolle-Beschichtungs- und Lasertrocknungsprozesse im Pilotmaßstab unter Nutzung der vorhandenen Anlagen des Lehrstuhls beteiligt
• Sie definieren und überwachen Prozessfenster und Qualitätskriterien, unter anderem für Schichtdicke, Homogenität, Haftung, Partikeleigenschaften und Beschichtungsqualität
• Sie unterstützen die fachliche Betreuung und Koordination der projektbezogen tätigen wissenschaftlichen Beschäftigten und studentischen Hilfskräfte, 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 veröffentlichen und präsentieren die wissenschaftlichen Ergebnisse in Berichten, Publikationen, Vorträgen und Projektbesprechungen.
• You oversee the procurement, installation, commissioning, and qualification of a new ultrasonic spray-coating system for electrode manufacturing
• You adapt, commission, and validate the chair’s spray-drying equipment for the requirements of the Bicarb2Syn project
• You take over the responsibility for the scientific planning, coordination, and technical leadership of spray-drying experiments for the generation of tailored hierarchical supraparticles; this includes the guidance of experimental work and the evaluation of process-structure-property relationships
• You develop, qualify, and implement analytical and quality-assurance methods for inks, supraparticles, and associated process steps, ensuring reproducible and standardized operation
• You develop and optimize dispersion-based formulations, including rheology-optimized inks for bicarbonate-based CO₂ utilization and electrode fabrication
• You assist in translating laboratory-scale formulation and process concepts to pilot-scale roll-to-roll coating and laser-drying processes using the chair’s existing facilities
• You define and implement process windows and quality gates, including layer thickness, homogeneity, adhesion, particle properties, and coating quality
• You assist in the scientific supervision and coordination of project-related research staff and student assistants, including work planning, method transfer, data review, and documentation
• You collaborate with consortium partners on electrode evaluation, component screening, degradation analysis, industrial validation, and the integration of processing results into scale-up, simulation, techno-economic analysis, and life cycle assessment
• You disseminate the scientific results through reports, publications, presentations, and contributions to project meetings

Your profile:

We offer you:

Siehe / See:

https://www.uni-due.de/karriere/stelle.php?kennziffer=527-26

Application deadline

2026-11-25

Code number

527-26

Application

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Dann freuen wir uns auf Ihre Online-Bewerbung mit den üblichen Unterlagen (Anschreiben, Lebenslauf, Anlagen) unter Angabe der o.a. Kennziffer an Dr. Fatih Özcan, Universität Duisburg-Essen, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, 47057 Duisburg, Telefon +49 203 379 3100, E-Mail fatih.oezcan@uni-due.de.

Interested?

We look forward to receiving your digital application including the usual documents (motivation letter, CV, attachments). Please specify the reference number and submit your application to Dr. Fatih Özcan, Universität Duisburg-Essen, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Carl-Benz-Str. 199, 47057 Duisburg, phone +49 203 379 3100, email fatih.oezcan@uni-due.de.

Information about the job

Informationen den ausschreibenden Bereich finden Sie unter:

https://www.uni-due.de/empi/pst/

You can find information about the faculty and the unit offering the job at:

www.uni-due.de/empi/pst/

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