Doctoral Researcher, sustainability of Power-to-X (PtX) value chains

Aalto; Espoo; Hybrid; EUR 32,000 - 38,000; Full time

Job summary

Aalto-yliopiston Kemian tekniikan korkeakoulu etsii väitöskirjatutkijaa keskittyen PtX-teknologioiden sektorien väliseen integraatioon ja päätöksentekoon epävarmuudessa. Tehtävässä kehitetään päätöksentekomalleja ja MILP-optimointistrategioita energiajärjestelmiin sekä tehdään tiivistä yhteistyötä akateemisissa ja teollisissa kumppaneissa.

Hakuaika päättyy 22.11.2026. Aloitus tammikuu 2027, määräaikainen työsopimus kahdeksi vuodeksi, mahdollisuus jatkoon.

Qualifications

• Ylempi korkeakoulututkinto Kemiantekniikan, sähkötekniikan, energiajärjestelmätekniikan tai vastaavalta alalta.
• Taustaa optimoinnista: vankkaa kokemusta matemaattisen ohjelmoinnin (MILP/MINLP) soveltamisesta energia- tai prosessijärjestelmiin.
• Ohjelmointitaito: osaamista optimointi- tai mallinnusympäristöistä (GAMS, Python, Julia tai MATLAB).
• Arviointimenetelmät: TEA ja elinkaarianalyysin (LCA) menetelmien tuntemus.
• Ohjelmistotyökalut: Aspen Plus/Hysys, PRO/II sekä LCA-ohjelmistot (SimaPro, openLCA).
• Tutkimusorientoituneisuus: kiinnostus uusiutuvan energian siirtymäpolkuihin ja päätöksentekoon epävarmuuden vallitessa.

Responsibilities

• Muodostaa matemaattisia malleja ja optimointistrategioita PtX-arvoketjuille.
• Yhteistyö tutkimusryhmän jäsenten, akateemisten kumppaneiden ja teollisuuskumppaneiden kanssa.
• Esitellä tutkimustuloksia kansainvälisissä konferensseissa ja kirjoittaa vertaisarvioituja artikkeleita.
• Väsyttävästi kehittää ja testata päätöksentekomalleja planeetan kantokyvyn ja kustannustehokkuuden rajoissa.

Skills

Optimization

GAMS

Python

Julia

MATLAB

Aspen Plus/Hysys

PRO/II

SimaPro/openLCA

Research-oriented

Education

Master's or higher degree in Chemical Engineering / Electrical Engineering / Energy Systems or related field

Tools

GAMS

Python

Julia

MATLAB

Aspen Plus/Hysys

PRO/II

SimaPro/openLCA

Job description

Hakuaika päättyy

Hakuaika päättyy 22.11.2026

Yksikkö

Yksikkö Kemian tekniikan korkeakoulu

Tehtäväalue

Tehtäväalue Väitöskirjatutkijat

Aalto-yliopistossa tiede ja taide kohtaavat tekniikan ja talouden. Rakennamme kestävää tulevaisuutta saavuttamalla läpimurtoja avainalueillamme ja niiden yhtymäkohdissa. Samalla innostamme tulevaisuuden muutoksentekijöitä ja luomme ratkaisuja maailman suuriin haasteisiin. Yliopistoyhteisöömme kuuluu 16 000 opiskelijaa, 446 professoria ja 5200 työntekijää. Kampuksemme sijaitsee Espoon Otaniemessä.Monimuotoisuus on osa meitä, ja teemme jatkuvaa työtä yhteisömme monimuotoisuuden ja syrjimättömyyden varmistamiseksi. Siksi kannustammekin päteviä hakijoita taustasta riippumatta liittymään yhteisöömme.

erikoistumaan Power-to-X (PtX) -arvoketjujen kestävyyteen.

Oletko innostunut uusiutuvan energian teknologioiden edistämisestä? Haluatko kehittää huippuluokan laskennallisia viitekehyksiä, jotka muovaavat kestävän energian tulevaisuutta? Tule mukaan ratkaisemaan keskeisiä haasteita vaikeasti päästövähennettävien (hard-to-abate) sektoreiden dekarbonisaatiossa.

Hankkeen kuvaus

Tämän väitöskirjahankkeen tavoitteena on kehittää päätöksentekomalleja ja optimointistrategioita PtX-teknologioiden sektorien väliseen integrointiin ja toimintaan. Tehtävässäsi varmistat, että nämä polut toimivat planeettamme kantokyvyn rajoissa (planetary boundaries) ja täyttävät samalla tiukat kustannustehokkuutta, turvallisuutta ja toiminnallista joustavuutta koskevat kriteerit.

Keskeiset tutkimuskysymykset:

• Miten uusiutuvan sähköntuotannon jaksottaisuus voidaan erottaa taloudellisesti e-polttoaineiden ja e-kemikaalien jatkojalostuksesta?
• Miten PtX-arvoketjun teknistä, taloudellista ja ympäristöllistä toteutettavuutta voidaan maksimoida toiminnallisen ja markkinoiden epävarmuuden vallitessa?
• Miten kehittää tehokas ja älykäs laskennallinen viitekehys teollisuussektoreiden vähähiilisten siirtymäpolkujen optimaaliseen suunnitteluun ja toimintaan Suomessa ja kansainvälisesti?

Roolisi ja tavoitteesi

• Laajentaa energiasiirtymäpolkujen joustavuuden rajoja mallintamalla toiminnallista dynamiikkaa, välivarastointia ja vaihtelevia syötteitä (feedstocks).
• Muotoilla teknis-taloudellisia ja elinkaariarviointiin perustuvia seka-kokonaislukulinearisia optimointimalleja (MILP) koko PtX-arvoketjun optimoimiseksi.
• Tehdä yhteistyötä oman tutkimusryhmän jäsenten, akateemisten kumppaneiden ja ulkoisten teollisuussidosryhmien kanssa.
• Esitellä tutkimustuloksia kansainvälisissä akateemisissa konferensseissa ja julkaista artikkeleita korkeatasoisissa, vertaisarvioiduissa tieteellisissä lehdissä.

Tutkimuksesi tukena käytössäsi on ryhmämme kattava mallikirjasto, joka kattaa PtX-teknologiat, yksikköprosessit, koulutusmateriaalit sekä kestävyyden arviointiviitekehykset.

Verkostosi ja tiimisi

Liityt prof. Rofice Dicksonin johtamaan Sustainable Systems -tutkimusryhmään. Ryhmämme keskittyy kehittämään matemaattisia malleja, algoritmeja ja tietokoneavusteisia ohjelmistotyökaluja energiamuotojen kiertotaloudellisten ja kestävien ratkaisujen tutkimiseen.

Suorana ohjaajanasi toimii prof. Rofice Dickson, ja pääset työskentelemään yhdessä väitöskirjatutkijoista, tutkijatohtoreista ja teollisuuskumppaneista koostuvan innostavan ja monitieteellisen tiimin kanssa.

Kemian tekniikan ja metallurgian laitoksen ainutlaatuinen kilpailuetu perustuu raaka-aineiden kestävään hyödyntämiseen, tehokkaampien prosessien suunnitteluun sekä uusien materiaalien ja tuotteiden kehittämiseen. Laitoksemme asiantuntemus mahdollistaa kestävän tulevaisuuden rakentamisen tehokkaiden ja suorituskykyisten tuotteiden ja prosessien kautta, jotka mahdollistavat kiertotalouden ja biotalouden. Laitoksemme on avainasemassa kemian tekniikan, materiaalitieteen, metallien prosessoinnin, tehokkaiden energiateknologioiden sekä näiden alojen digitalisaation tutkimuksessa. Ydinosaamisemme keskittyy yksikköoperaatioihin ja kemian tekniikan prosesseihin, hydro- ja pyrometallurgiaan, katalyysiin ja polymeeritekniikkaan, prosessien ohjaukseen ja prosessisysteemitekniikkaan.

Etsimme erittäin motivoituneita hakijoita, joilla on vahva tutkimustausta energiajärjestelmien prosessisysteemitekniikasta (Process Systems Engineering).

Edellytämme:

• Ylempi korkeakoulututkinto Kemiantekniikan, sähkötekniikan, energiajärjestelmätekniikan tai vastaavalta alalta.
• Taustaa optimoinnista: Vankvaa kokemusta matemaattisen ohjelmoinnin (esim. MILP, MINLP) soveltamisesta energia- tai prosessijärjestelmiin.
• Ohjelmointitaitoa: Todistettua osaamista optimointi- tai mallinnusympäristöistä (esim. GAMS, Python, Julia tai MATLAB).
• Arviointimenetelmät: Teknis-taloudellisen arvioinnin (TEA) ja elinkaarianalyysin (LCA) menetelmien tuntemus.
• Ohjelmistotyökalut: Prosessisimulointityökalujen (Aspen Plus/Hysys, PRO/II) sekä LCA-ohjelmistojen (SimaPro, openLCA) tuntemus.
• Tutkimusorientoituneisuus: Vahva kiinnostus uusiutuvan energian siirtymäpolkuihin, sektorien väliseen integrointiin ja päätöksentekoon epävarmuuden vallitessa.

Arvioitu aloitusaika on Tammikuu, 2027, tai sopimuksen mukaan. Tarjoamme määräaikaisen työsopimuksen aluksi kahdeksi vuodeksi. Ensimmäisen 6 kuukauden aikana sinun tulee hakea ja saada opinto-oikeus Kemian tekniikan tohtoriohjelmaan. Ensimmäisen kaksivuotiskauden loppuun mennessä tehtävän onnistuneen arvioinnin jälkeen sopimusta voidaan jatkaa. Jatkosopimus riippuu arvioinnin tuloksesta, päivitetystä tutkimussuunnitelmasta, ja saatavilla olevasta rahoituksesta.

Väitöskirjatutkijan aloituspalkka on noin 3140 €/kuukausi (brutto), ja palkka nousee tutkimuksen ja opintojen edetessä. Työsopimus sisältää Aalto-yliopiston työterveyshuollon. Työsopimus tehdään ensin kahdeksi vuodeksi, jonka ensimmäisen 6kk aikana haet opiskeluoikeutta tohtoriopintoihin Aalto-yliopiston Kemian tekniikan korkeakoulussa. Ensimmäisen kaksivuotiskauden loppuun mennessä tehtävän onnistuneen arvioinnin jälkeen sopimusta voidaan jatkaa. Jatkosopimus riippuu arvioinnin tuloksesta, päivitetystä tutkimussuunnitelmasta, ja saatavilla olevasta rahoituksesta.

Arvostamme työelämän ja vapaa-ajan tasapainoa sekä hyvinvointia elämän kaikilla osa-alueilla. Ensisijainen työpaikka on Otaniemen kampus Espoossa. Elämä uudistuneella kampuksella on eläväistä, ja sille ovat ominaisia upea arkkitehtuuri, rauhallinen luonto sekä monet kahvilat, ravintolat ja palvelut, joita tukevat erinomaiset julkiset liikenneyhteydet.

Lisätietoja tehtävästä antaa Professori Rofice Dickson, ([e-mail])