PhD Scholarship in Electrochemical Direct Air Capture Using Combined Computational and Experimental Approaches - DTU Energy

DTU Energy
Kgs. Lyngby, 2800
DTU Energy logo

Oversigt og nøgleindsigter

PhD-stillingen fokuserer på forskningen inden for elektrochemisk direkte CO₂-fangst ved hjælp af kombinerede beregningsmæssige og eksperimentelle tilgange. Kandidaten vil arbejde med at udvikle effektive og stabile materialer til CO₂-fangst fra atmosfæren.

Højdepunkter

  • Fokus på elektrochemisk direkte luftfangst (e-DAC)
  • Kombination af beregningsmodeller og eksperimentel validering
  • Multidisciplinært forskningsmiljø på DTU Energy

Påkrævede kvalifikationer

  • To-årig kandidatgrad (120 ECTS) eller tilsvarende
  • Stærk evne til at arbejde selvstændigt og i teams
  • Erfaring med beregningsmodeller, simulation eller dataanalyse i kemiske systemer

Ønskværdige kvalifikationer

  • Grundlæggende til mellem niveau i Python
  • Interesse for elektrochemistry og molekylær modellering

Den ideale kandidat

Den ideelle kandidat har en solid baggrund inden for computer science eller anvendt matematik og en passion for elektrochemistry og bæredygtige energiteknologier. Kandidaten skal være motiveret for at bidrage til udviklingen af innovative CO₂-fangstløsninger.

Jobdetaljer

Løn efter aftale
Fuldtid
37 timer/uge
Kun kontor
Kgs. Lyngby
2800

Jobbeskrivelse

Jobbeskrivelse

This PhD position focuses on fundamental and applied research in electrochemical direct air capture (e-DAC) at DTU Energy. The project addresses key scientific and technological challenges associated with capturing CO₂ directly from ambient air and is suited for candidates interested in combining computational modeling with experimental electrochemistry to develop energy-efficient e-DAC systems.

The demand for scalable CO₂ capture technologies has increased significantly as part of global decarbonization efforts. Electrochemical direct air capture is a promising carbon-negative approach that enables the selective and energy-efficient capture and release of CO₂ from air using redox-active materials under ambient conditions. Despite its potential, important challenges remain, including material stability, capture efficiency, and system-level performance under realistic operating conditions.

In this project, you will work on both computational modeling and experimental approach for e-DAC. The research will involve molecular-level modeling and data-driven analysis to guide the design of redox-active capture materials, combined with experimental validation in electrochemical cells and flow systems, with the goal of establishing clear structure–property relationships that enable efficient, stable, and reversible CO₂ capture. We are seeking a motivated candidate with a background in computer science or applied mathematics and a strong interest in electrochemistry, molecular modeling, and sustainable energy technologies. Experience with computational methods, data analysis, or electrochemical experimentation is an advantage, together with a demonstrated willingness to work across experimental domains.

Responsibilities and qualifications

Your main responsibility in this project will be to contribute to the computational design and analysis of materials and electrochemical systems for electrochemical direct air capture (e-DAC). The overarching goal of the PhD project is to develop a molecular- and system-level understanding of CO₂ capture from ambient air, enabling improved efficiency, stability, and energy performance compared to current state-of-the-art technologies. The work will be primarily computational, with targeted experimental validation where needed, within a multidisciplinary research environment.

The project will include the following main activities:

  • Design and Evaluation of e-DAC Materials and Systems. The PhD candidate will focus on the computational development of redox-active materials for electrochemical CO₂ capture. Computational modeling and data-driven analysis will be used to guide material selection, molecular design, and performance optimization. Experimental input will be limited and used selectively for validation purposes, rather than extensive experimental campaigns, drawing on available electrochemical testing platforms at DTU Energy where appropriate.
  • Understanding Fundamental Capture Mechanisms. The project will focus on developing a molecular- and system-level understanding of CO₂ capture and release in e-DAC systems using computational modeling and simulation. The PhD candidate will apply computational chemistry and data-driven tools to study redox behavior, CO₂ binding, and material stability, supporting the rational design and optimization of redox-active capture materials, with limited experimental validation where needed.

Required Qualifications:

  • You must have a two-year master's degree (120 ECTS points) or a similar degree with an academic level equivalent to a two-year master's degree.
  • Strong ability to work independently as well as collaboratively in an interdisciplinary research environment.
  • Experience with computational modeling, simulation, or data analysis applied to chemical or electrochemical systems is an advantage.
  • Basic to intermediate proficiency in Python, particularly for data analysis, modeling workflows, or automation, is desirable.
  • Interest in electrochemistry, molecular modeling, and sustainable energy technologies.
  • Fluency in spoken and written English with good communication skills.

Approval and Enrolment

The scholarship for the PhD degree is subject to academic approval, and the candidate will be enrolled in one of the general degree programmes at DTU. For information about our enrolment requirements and the general planning of the PhD study programme, please see DTU's rules for the PhD education.

Assessment

The assessment of the applicants will be made by Assistant Professor Maryam Abdinejad (marab@dtu.dk), Associate Professor David Aili (larda@dtu.dk), and Head of Section Johan Hjelm (johh@dtu.dk).

We offer

DTU is a leading technical university globally recognized for the excellence of its research, education, innovation and scientific advice. We offer a rewarding and challenging job in an international environment. We strive for academic excellence in an environment characterized by collegial respect and academic freedom tempered by responsibility.

Salary and appointment terms

The appointment will be based on the collective agreement with the Danish Confederation of Professional Associations. The allowance will be agreed upon with the relevant union. The period of employment is 3 years. Starting date is 1 May 2026 (or according to mutual agreement). The position is a full-time position.

Application procedure

Your complete online application must be submitted no later than 13 March 2026 (23:59 Danish time). Applications must be submitted as one PDF file containing all materials to be given consideration. To apply, please open the link "Apply now", fill out the online application form, and attach all your materials in English in one PDF file. The file must include:

  • A letter motivating the application (cover letter)
  • Curriculum vitae
  • Grade transcripts and BSc/MSc diploma (in English) including official description of grading scale
  • Proof of relevant skills and experience in the field.
  • Contact information of two referees

You may apply prior to obtaining your master's degree but cannot begin before having received it. Applications received after the deadline will not be considered.

Karrierevej

Typisk karriereforløb

1

Postdoc Researcher

2

Research Scientist

3

Senior Researcher/Principal Investigator

Vækstpotentiale

PhD-kandidater inden for elektrochemisk CO₂-fangst har et stort vækstpotentiale i takt med den stigende efterspørgsel efter bæredygtige energiteknologier og CO₂-reduktion. Mulighederne for at bidrage til innovative løsninger og deltage i tværfaglige forskningsprojekter er betydelige.

Overførbare færdigheder

Computational ModelingData AnalysisExperimental Design

Branchekontekst

Stillingen er central i den voksende sektor for bæredygtig energi og CO₂-fangst, som søger innovative teknologier til at bekæmpe klimaforandringer. Med fokus på elektrokemiske metoder placerer dette projekt sig i forkant af forskningen i grøn teknologi.

Færdighedsanalyse

Kritiske færdigheder

Computational modeling

Evnen til at udføre molekylære simuleringer og dataanalyse for at designe redox-aktive materialer.

Electrochemistry

Forståelse for elektrochemiske processer og erfaring med eksperimentelle metoder inden for området.

Vigtige færdigheder

Data analysis

Færdigheder i at analysere data og anvende data-drevne metoder til at guide design og optimering.

Applied mathematics

Matematiske færdigheder til at understøtte modellering og analyse.

Ønskværdige færdigheder

Experimental validation

Erfaring med at validere teoretiske modeller gennem eksperimentelle resultater.

Interdisciplinary collaboration

Evne til at arbejde tværfagligt med forskere fra forskellige baggrunde.

Mest kritiske færdigheder

Computational modelingElectrochemistryData analysis

Sådan fremhæver du din erfaring

Fremhæv erfaring med computational modeling og elektrochemistry ved at beskrive specifikke projekter, hvor du har anvendt disse færdigheder. Inkluder eksempler på dataanalyse og resultater fra tidligere arbejde for at demonstrere din evne til at bidrage til e-DAC-forskningen.

Interviewforberedelse

Sandsynlige spørgsmål

Kan du beskrive din erfaring med computermodellering i relation til elektrokemi?

teknisk

Tip: Fokusér på specifikke projekter, hvor du har anvendt modellering, og hvordan det har påvirket resultaterne.

Hvordan håndterer du udfordringer i tværfaglige forskningsmiljøer?

kultur

Tip: Giv et konkret eksempel på en udfordring, og hvordan samarbejde med andre discipliner førte til en løsning.

Hvilke metoder har du brugt til dataanalyse i tidligere projekter?

erfaring

Tip: Forklar de værktøjer og teknikker, du har anvendt, og hvordan de har bidraget til dit arbejde.

Hvordan ville du tilgå design af redox-aktive materialer?

teknisk

Tip: Beskriv din proces, fra ideation til implementering, og inddrag relevant litteratur.

Kan du give et eksempel på en situation, hvor du måtte validere dine resultater eksperimentelt?

situation

Tip: Beskriv din rolle, metoderne og resultaterne af valideringen.

Spørgsmål du kan stille

  • Hvilke specifikke udfordringer forventer I i dette forskningsprojekt?
  • Hvordan ser samarbejdet mellem de forskellige discipliner ud i forskningsmiljøet?
  • Hvilke ressourcer og faciliteter er tilgængelige for PhD-studerende i dette projekt?

Tale punkter

  • Din passion for bæredygtig energi og hvordan det driver dit forskningsarbejde.
  • Dine tidligere projekter og resultater inden for elektrokemi og computermodellering.
  • Din evne til at lære hurtigt og tilpasse dig nye værktøjer og metoder.

Bekymringspunkter at være opmærksom på

  • Manglende erfaring med relevante softwareværktøjer til modellering.
  • Uvillighed til at arbejde i tværfaglige teams.

Ansøgningsstrategi

Ansøgningstips

  • Fremhæv din erfaring med computermodellering og datadrevet analyse, da dette er centralt for stillingen.
  • Beskriv eventuelle tidligere projekter eller forskning, hvor du har arbejdet med elektrochemi eller bæredygtige energiteknologier.
  • Vis din evne til at arbejde tværfagligt, og hvordan du kan bidrage til både de teoretiske og eksperimentelle aspekter af projektet.

Nøgleord at inkludere

elektrokemisk direkte luftfangstcomputermodelleringdatastrukturbæredygtig energiteknologiredox-aktive materialer

Fokus i ansøgningen

Fremhæv din motivation for at bidrage til forskning i CO₂ fangst og din interesse for at kombinere teoretiske og eksperimentelle metoder. Beskriv kort, hvordan din baggrund gør dig til en ideel kandidat til denne stilling.

Tilpasning af CV

Sørg for at inkludere relevante projekter, kurser og færdigheder relateret til både computermodellering og elektrochemi. Tilpas din erhvervserfaring til at fremhæve tværfagligt samarbejde og innovation inden for bæredygtige teknologier.

Ofte stillede spørgsmål

Hvad indebærer stillingen?

Stillingen som PhD-stipendiat fokuserer på forskning i elektrochemisk direkte luftfangst (e-DAC) ved DTU Energy. Du vil kombinere computermodellering med eksperimentel elektrokemi for at udvikle effektive systemer til CO₂-opsamling fra luften.

Hvilke kvalifikationer kræves?

Kandidater skal have en baggrund inden for datalogi eller anvendt matematik samt en stærk interesse for elektrokemi og bæredygtige energiteknologier. Erfaring med computermetoder, dataanalyse eller elektrokemiske eksperimenter er en fordel.

Hvad tilbyder virksomheden?

DTU Energy tilbyder et dynamisk forskningsmiljø med mulighed for at arbejde på banebrydende teknologier inden for CO₂-opsamling. Du vil få adgang til avancerede faciliteter og støtte til din faglige udvikling.

Hvordan er arbejdsmiljøet?

Arbejdsmiljøet hos DTU Energy er tværfagligt og samarbejdsorienteret, hvor forskere fra forskellige discipliner arbejder sammen. Der er fokus på innovation og kreativitet, hvilket fremmer et inspirerende forskningsmiljø.

Hvad er forventningerne?

Forventningerne inkluderer aktiv deltagelse i både teoretisk og eksperimentel forskning, samt bidrag til design og evaluering af e-DAC-materialer. Du skal være i stand til at arbejde selvstændigt og tage initiativ i projektet.

Er der muligheder for videreuddannelse?

Ja, DTU Energy understøtter videreuddannelse og faglig udvikling gennem workshops, seminarer og samarbejde med industrien. Du vil have mulighed for at deltage i konferencer og præsentere dit arbejde internationalt.

Hvilken type forskning vil jeg deltage i?

Du vil deltage i både teoretisk modellering og praktiske eksperimenter for at forstå og forbedre mekanismerne bag CO₂-opsamling. Forskningen vil fokusere på at udvikle materialer og systemer til effektiv luftfangst.

Hvilke projekter arbejder DTU Energy med?

DTU Energy arbejder med en række projekter inden for bæredygtig energi, herunder energilagring, solenergi og CO₂-reduktionsteknologier. Du vil være en del af et team, der stræber efter innovative løsninger på globale udfordringer.

Stillinger

PhD CandidateResearcherElectrochemist

Lignende jobs