النهوض بالإنتاج المستدام للهيدروجين لصناعة صفر صفر

ملخص

لم تكن الحاجة الملحة للتخفيف من تغير المناخ أكبر من أي وقت مضى حيث تجاوزت مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي الحدود الحرجة. يعد الهيدروجين، وهو ناقل للطاقة المستدامة ووقود متعدد الاستخدامات، حلاً رئيسيًا لتقليل الاعتماد العالمي على الوقود الأحفوري. ومع ذلك، فإن تحقيق هذا التحول يتطلب استثمارات كبيرة في تقنيات التحليل الكهربائي المتقدمة. يوفر دمج التحليل الكهربائي عالي الحرارة مع مصادر الطاقة منخفضة الكربون، مثل الطاقة النووية ومصادر الطاقة المتجددة، مسارًا تحويليًا ومحسنًا لإنتاج المواد الكيميائية المستدامة، بما يتماشى مع توجه المملكة المتحدة نحو الصناعات المستدامة المستقبلية.

سيركز مشروع الدكتوراه هذا على تصميم وتحسين شبكة التكافل الصناعي (IS) في المملكة المتحدة، بما في ذلك محطات الطاقة (النووية، والغازية، والوقود الحيوي)، ومصادر الطاقة المتجددة (طاقة الرياح، والطاقة الشمسية)، ومرافق معالجة الهيدروجين. سيتناول المشروع الديناميكيات المكانية والزمانية لإنشاء نظام بيئي مرن وفعال لإنتاج الهيدروجين. ومن خلال الاستفادة من مبادئ نظم المعلومات، ستعمل الشبكة على تمكين الحلول الدائرية للموارد لتصنيع المواد الكيميائية المستدامة والخضراء. ويتضمن ذلك دمج الكهرباء المتجددة ومنخفضة الكربون مع النفايات الناتجة عن إنتاج الطاقة، وتعزيز كفاءة الطاقة، وتقليل استخدام الموارد.

يتماشى هذا البحث مع الجهود الوطنية والعالمية لمكافحة تغير المناخ من خلال توفير مسارات مبتكرة وذكية مناخيًا لإزالة الكربون من الطاقة وإنتاج المواد الكيميائية. سوف تقوم بتطوير الخبرة في تحسين أنظمة الطاقة، وتصميم العمليات المستدامة، والتعايش الصناعي، مما يساهم في انتقال المملكة المتحدة إلى صافي الصفر.

يهدف هذا المشروع إلى تطوير طرق جديدة ومبتكرة لتحسين الطبيعة الزمنية للطاقة المتجددة وتقلب سلسلة التوريد، مما يدل على مرونة شبكة التكافل الصناعي المصممة.

تتضمن الأهداف المحددة المتعلقة بالمشروع ما يلي:

1. تقييم كفاءات العمليات والطاقة في المواد الكيميائية للمنصة الخضراء والهيدروجين باستخدام بيانات في الوقت الفعلي من التحليل الكهربي للأكسيد الصلب مقارنة بجداول سير العمل البديلة (BAU).
2. وضع نماذج لعمليات الطاقة التقليدية (مفاعل يعمل بالغاز، مفاعل نووي) وتقييم خيارات تكامل العمليات، مع الأخذ في الاعتبار تحليل تدفق النفايات وحسابات نظم المعلومات.
3. إنشاء خيارات IS، وتصميم جداول التدفق المختلطة وقياس أداء العملية مقابل سيناريوهات إنتاج BAU الأخرى.
4. تقدير الفوائد المحتملة عبر مجالات الاستدامة باستخدام تقييمات التكنولوجيا والاقتصاد واستدامة دورة الحياة.
5. إنشاء نماذج تحسين سلسلة التوريد الخاصة بحالة معينة في ظل حالة عدم اليقين المرتبطة بتقلب نظام الطاقة والتكلفة وانبعاثات الغازات الدفيئة.

يجب أن يكون المتقدمون لبرامج الدرجات العلمية البحثية عادةً على الأقل حاصلين على درجة البكالوريوس البريطانية مع مرتبة الشرف من الدرجة الأولى أو الدرجة الثانية العليا (أو ما يعادلها) في تخصص مناسب. قد تكون معايير القبول لبعض درجات البحث أعلى، على سبيل المثال، تتطلب العديد من الكليات درجة الماجستير أيضًا. يُنصح المتقدمون بالتحقق من المدرسة ذات الصلة قبل تقديم الطلب. يُنصح المتقدمون غير المؤكدين بشأن متطلبات درجة بحثية معينة بالاتصال بالمدرسة أو كلية الدراسات العليا قبل تقديم الطلب.

الحد الأدنى لمتطلبات الالتحاق باللغة الإنجليزية للدراسة البحثية للدراسات العليا هو الحصول على 6.0 درجات في اختبار IELTS بشكل عام مع 5.5 على الأقل في كل مكون (القراءة والكتابة والاستماع والتحدث) أو ما يعادلها. يجب أن يكون تاريخ الاختبار خلال عامين من تاريخ بدء الدورة حتى يكون صالحًا. بعض المدارس والكليات لديها متطلبات أعلى.