Forskarutbildning driver offshoresektorn för förnybar energi

När klimatkrisen intensifieras och bränslepriserna blir allt mer volatila, erbjuder förnybara energikällor ett värdefullt hopp om en säker och hållbar framtid. Havsvattnet som omger Storbritannien tillhandahåller ett rikligt utbud av både vind- och marinkraft, vilket har drivit på snabb teknisk innovation inom offshore-energisystem samt framväxten av en blomstrande industrisektor. Som ett resultat är Storbritannien nu en av världens största marknader för havsbaserad vindkraft, och står nu för upp till 12 % av Storbritanniens totala energianvändning, och landet har blivit en global ledare inom utvecklingen av energiplattformar som utnyttjar den naturliga kraften. av vinden, vågorna och tidvattnet.

Trots sådana imponerande framsteg kommer ytterligare expansion inom offshoresektorn för förnybar energi att vara avgörande för att Storbritannien ska nå sitt mål att uppnå nettonollutsläpp av växthusgaser till 2050. Det kommer att kräva att fler forskare och ingenjörer har de färdigheter och kunskaper som behövs för att designa, bygga och driva energiplattformar till havs som uppnår effektiv och pålitlig kraftgenerering utan att skada den marina miljön. Verkligen, data som samlats in av konsultföretaget PwC föreslår att antalet jobb inom sektorn för förnybar energi växer fyra gånger snabbare än den totala arbetsmarknaden i Storbritannien, med utannonserade tjänster i den gröna ekonomin nästan tredubblades under 2022.

Att utveckla sådana specialiserade färdigheter är den främsta motivationen bakom Storbritanniens enda dedikerade doktorandutbildningsprogram i vind- och marinenergi. Sammanför ledande forskargrupper inom offshoreteknik vid University of Oxford, marin energi vid University of Edinburgh och vindenergi vid University of Strathclyde, Centre for Doctoral Training (CDT) i Vind- och marina energisystem och strukturer syftar till att utrusta sina studenter med de tekniska kunskaper och professionella färdigheter som behövs för att driva framtida utveckling inom denna snabbväxande sektor. Det fyraåriga programmet stöds av Engineering and Physical Sciences Research Council och delfinansieras av ett antal industriella partners.

Enligt CDT:s samordnare, Drew Smith vid University of Strathclyde, flyttar cirka 70 % av varje års kohort direkt till offshore-industrin för förnybar energi, medan resten stannar i den akademiska sektorn för att bedriva forskning om nästa generations offshore-energisystem.

"Jag visste att jag ville doktorera, men jag funderade också på mina framtida jobbmöjligheter", säger Orla Donnelly, doktorand i fysik som nu går andra året på programmet. "Under mitt sista år hade jag en modul i förnybar energi som jag verkligen gillade, och CDT verkade vara en idealisk möjlighet för mig att börja bygga en karriär inom offshore-energisektorn."

Eftersom de flesta studenter har mycket små förkunskaper om förnybar teknik när de går in i programmet, under de första sex månaderna slutför alla nya medarbetare en serie kärnmoduler vid University of Strathclyde – med ämnen som sträcker sig från aerodynamik och kraftomvandling till säkerhet, risk och tillförlitlighet för offshoreplattformar. Studenter har sedan möjlighet att ta ytterligare tre undervisade moduler under sitt första år, eller starta sitt forskningsprojekt och sedan välja ytterligare tre moduler senare i programmet.

Donnelly valde att ägna sitt första år åt den formella utbildningen, som gav henne en värdefull inblick i de olika teknikerna som är involverade i att bygga och driva offshore-energisystem. "När jag började visste jag verkligen inte tillräckligt om förnybar teknik för att veta vilket område jag ville fokusera på för min doktorsexamen", säger hon. ”Utbildningsåret introducerade mig till grunderna för vind-, havs- och tidvattenenergi, och gjorde det också möjligt för mig att lära känna den akademiska personalen och deras olika kompetensområden. Det gjorde mig mycket mer säker på att välja mitt forskningsprojekt.”

Att arbeta igenom kärnmodulerna med studenter från olika vetenskaps- och ingenjörsbakgrunder hjälper nykomlingar att komma till rätta med obekant teknik och att utforska de bredare ekonomiska och miljömässiga faktorerna som spelar in. "Vi hade 18 personer under vårt år, inklusive fysiker och matematiker samt mekaniska, civila och elektriska ingenjörer," kommenterar Donnelly. "Vi kunde hjälpa varandra med vår specialistkunskap, och det gjorde allt mycket enklare."

De band som knöts mellan studenterna under det första året skapar också ett starkt stödnätverk som består i hela CDT. "De flesta ser en doktorsexamen som en individuell strävan, men jag har blivit en del av en stor grupp människor som alla arbetar inom samma område", fortsätter Donnelly. "Våra forskningsprojekt kan vara inriktade på olika problem, men vi kan fortfarande ge en åsikt om någon stöter på ett problem."

Jade McMorland, som nu är inne på sitt sista år på CDT, har också värderat programmets samarbetsskapande karaktär. Hennes forskningsprojekt är fokuserat på driften och underhållet av nästa generations vindkraftverk, inklusive flytande vindkonstruktioner som utvecklas för att möjliggöra att energiplattformar kan byggas i djupare, och därför blåsigare, vatten. "När jag började var det bara en annan student som arbetade med flytande vind, men nu är vi ungefär tio stycken", säger hon. "Vi startade vår egen forskargrupp, vilket har gjort det möjligt för oss att göra riktigt roliga saker som datasprintar om verkliga operationer. Om jag har en fråga om något riktigt specifikt vet jag att det kommer att finnas någon i gruppen som har specialistkompetensen att hjälpa mig.”

McMorland har också varit en drivkraft inom Professional Engineers Training Scheme (PETS), ett studentledd initiativ som syftar till att utveckla färdigheter och kompetenser som annars skulle vara svåra att skaffa sig under ett doktorandprojekt, såsom teamledning och ledarskapsförmåga. Detta uppnås till stor del genom ett uppsökande program som inkluderar utbildningsaktiviteter på lokala skolor, nätverksevenemang och seminarier samt anordnandet av CDT:s årliga konferens.

PETS-kommittén övervakar också den yrkesutbildning och kompetensutveckling som behövs för att studenter ska uppnå charterstatus, vilket är en särskild fördel för studenter som är angelägna om att arbeta inom industrin. "Genom PETS och viss ytterligare utbildning försöker vi uppfylla alla huvudkompetenser som behövs för chartership", säger McMorland. "Feedback från våra sponsrade studenter och vår industriella rådgivande styrelse tyder på att det blir viktigare att bli en chartrad ingenjör för att snabbt utvecklas inom offshoreindustrin för förnybar energi."

Förutom att stärka studenternas karriärmöjligheter spelar PETS en viktig roll för att stärka kopplingarna mellan årskullarna och de tre institutionerna som utgör CDT. Kommittén organiserar sociala aktiviteter, driver ett kompissystem för att tillåta nyanlända att dra nytta av erfarenheterna från äldre studenter och har en direkt koppling till CDT-ledningen för att ge en röst åt studentgemenskapen. "PETS var ett stort försäljningsargument för mig med CDT", säger McMorland, som var ordförande för kommittén förra året och nu är medordförande. "Det är trevligt att ha en timme bort från din forskning där du bara kan chatta med andra människor om alla olika aktiviteter de är involverade i."

Även om många nyutexaminerade kan frestas av de omedelbara karriärmöjligheterna som finns i en så livlig bransch, känner McMorland att hon har dragit nytta av erfarenheten av att driva sitt eget forskningsprojekt i en miljö som har gjort det möjligt för henne att skapa många nya kontakter.

"Det har varit fantastiskt att utforska ett område, hitta ett problem som är viktigt att ta vidare och fördjupa mig i ett ämne som jag verkligen är intresserad av", säger hon. "Inom ett par månader efter att jag påbörjade min doktorsexamen var jag i Danmark och presenterade mitt arbete, och jag har verkligen njutit av möjligheten att engagera mig med olika företag inom offshore-industrin för förnybar energi och att delta i konferenser där andra verkligen är intresserade av min forskning. ”

• Ansökningar om CDT i vind- och marina energisystem och strukturer är nu öppna för läsåret som börjar i september 2023. Högkaliberkandidater bör ha en förstklassig eller övre andraklassexamen i matematik eller någon vetenskaplig eller ingenjörsdisciplin, och måste kunna visa utmärkta matematiska färdigheter.

• SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
• Källa: https://physicsworld.com/a/graduate-training-powers-offshore-renewables-sector/