把博士论文的知识运用到产品工程师的工作中

Tiina Keipi

Tiina Keipi是维美德恢复业务部门的产品工程师。在加入维美德之前,她在坦佩雷理工大学完成了她的博士论文,但不是回收锅炉领域,而是关于甲烷热分解制氢的技术开发和技术经济分析。

Tiina Keipi的论文不只是一篇普通的论文,而是在2019年9月获得坦佩雷市科学基金的认可,并于11月被TEK授予芬兰学术工程师和建筑师协会的最佳博士论文。

面向循环经济的氢经济

“自20世纪70年代以来,向氢经济转型已被提出,作为化石燃料枯竭和全球能源需求增加的可持续解决方案。然而,目前以化石燃料为基础的制氢会导致大量的二氧化碳排放。另一方面,可再生电力驱动的水电解法大量生产氢,需要显著提高可再生发电能力。因此,为了促进氢经济,发展氢基础设施,并在未来顺利过渡到大规模的可再生氢生产,需要替代解决方案,”Keipi解释说,这是她工作的起点。

在她的论文中,甲烷热分解(TDM)被研究为氢经济的过渡时期解决方案。在TDM中,甲烷被转化为氢和固体碳,从而避免了直接CO2排放。

“我的论文重点是应对气候变化。我研究了一项促进天然气碳中和利用的创新。生产的固体碳可以用来生产有用的化学品,这符合循环经济的原则,”Keipi解释说。

应对挑战的万能方法

“在我的博士论文中,我使用了多种方法:实验研究、建模,还进行了经济可行性计算。能够从所有这些角度来看待这个方法是非常有益的。在建模部分,我与特隆赫姆的挪威科技大学合作,在那里我担任了五个月的访问研究员。”

她负责设计,并在很大程度上,建造了在坦佩雷理工大学建造的试验反应堆。

“所研究的TDM方法可以生产二氧化碳排放量更低的氢气。但为了在经济上可行,需要将固体碳作为最终产品进行商业应用,”Keipi总结了她论文的主要结果。

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Tiina Keipi和她的论文导师Jukka Konttinen教授在最佳博士论文颁奖典礼上

未来四年项目建设

除了为任何愿意将TDM方法带入下一阶段(示范性规模工厂)的人提供清晰的路线图外,四年的博士学位之路为Keipi未来在维美德的职业生涯提供了宝贵的经验。

“尽管我没有继续这项工作,但它对科学界、公司和投资者都是可用的。根据设备的数学建模和尺寸,可以设计一个示范装置。经济计算为投资决策提供了基础,”Keipi描述了她为氢经济之路留下的遗产。

“对我个人而言,这为我在项目、流程设计和教学方面的工作提供了宝贵的经验。我学会了如何与来自不同背景、不同大学和不同公司的人合作,我体会到从不同角度、多种方法看待一个挑战才能取得最好的结果。这并没有满足我的学习意愿;相反,我只注意到我更想学习和挑战自己,”凯皮总结道。

目前,Keipi正在利用她作为Valmet回收锅炉产品工程师的技能,在智利ARAUCO回收锅炉交付项目中工作,包括设备尺寸和工艺设计,一直到锅炉最终调试的准备工作。

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对我个人而言,这为我在项目、流程设计和教学方面的工作提供了宝贵的经验。”
Tiina Keipi,科学博士(技术)