Thema der Arbeit:
Aufgrund der hohen Dringlichkeit für alternative Energiequellen zu fossilen Rohstoffen, rückt der Wasserstoff immer stärker in den gesellschaftlichen Fokus. Dieser kann eine klimafreundliche Alternative zu fossilen Rohstoffen sein und gleichzeitig zur Speicherung des aus erneuerbaren Energien erzeugten Stroms genutzt werden. So können Energiespitzen abgefangen werden, die erzeugte Energie gespeichert werden und zu späteren Zeitpunkten genutzt werden. Hierfür sind verschiedene Technologien notwendig, die aktuell beforscht werden. Eine Möglichkeit der Wasserstoffspeicherung für den mobilen Einsatz sind Wasserstoff-Drucktanks. In diesen wird der Wasserstoff bei ca. 700 bar gespeichert. Dabei ergeben sich Fragen nach dem Permeationsverhalten, der gerichteten Diffusion und des Einflusses des Wasserstoffs auf die mechanischen Eigenschaften des Materials. Alle diese Prozesse können auf die atomare Ebene zurückgeführt werden, weshalb es das Ziel dieser Arbeit ist, die Permeation und Diffusion mittels molekulardynamischer Simulationen zu ermitteln. Darüber hinaus sollen die Einflüsse auf die mechanischen Eigenschaften ermittelt werden, die sich aus der Beladung des Materials mit Wasserstoff ergeben. Hierfür können neben molekulardynamischen Simulationen auch ab-initio-Methoden sowie FEM-Methoden zum Einsatz kommen.
Die Arbeit wird in dieser Arbeitsgruppe verfasst:
Die Arbeit wird innerhalb unserer Arbeitsgruppe durchgeführt, deren Fokus auf der molekulardynamischen Betrachtung von Polymeren sowie der Untersuchung von medienbedingten Alterungsprozessen von Kunststoffen liegt. Innerhalb dieser beiden Forschungsschwerpunkte stellen sich uns verschiedenste Fragestellung. So führen wir Untersuchungen zum Recycling von Kunststoffen und die Entwicklung von Kreisläufen durch. Daneben beschäftigen wir uns mit den Ausfallursachen von Kunststoffen und deren Entstehung, um auf diesem Weg schon während der Herstellung die Langlebigkeit der Produkte zu erhöhen und so zu einem nachhaltigeren Umgang mit endlichen Ressourcen beizutragen.
Zielsetzung:
Ziel Deiner Arbeit ist die simulative Beschreibung von Wasserstoff in Polyamid und Polyethylen. Den exakten Inhalt sowie Umfang deiner Arbeit legen wie gemeinsam, je nach Art der Arbeit und persönlichem Interesse fest. Einen groben Überblick über die möglichen Aufgabengebiete liefert die folgende Auflistung. Eine individuelle Anpassung der Aufgabenstellung auf Deine Interessen ist natürlich möglich.
Deine Aufgabenstellung:
Für eine Bachelorarbeit bearbeitest Du folgende Aufgabenstellung:
|
|
Dein Profil:
- Technisches oder naturwissenschaftliches Studium (Maschinenbau, Materialwissenschaften, Chemie, Physik oder ähnliches)
- Erfahrungen im Bereich der Simulation sind von Vorteil aber nicht zwingend notwendig und können im Zuge der Arbeit erlernt werden
- Interesse an selbständiger und flexibler Arbeit in einem motivierten Team
Falls Du Interesse an einer Abschlussarbeit am IKV und an dieser Aufgabenstellung hast, melde Dich bei mir oder komm einfach auf einen Kaffee vorbei. Den genauen inhaltlichen Umfang und den Zeitplan stimmen wir individuell miteinander ab.
Dein Ansprechpartner:
Felix Melzer, M.Sc.
Telefon: 0241-80-28373
E-Mail: felix.melzer@ikv.rwth-aachen.de