FSE PhD President's Doctoral Scholarship: Sensing below, cooling above: Harnessing urban aquifers for climate-resilient geothermal cooling (Sub-cool)

This 4-year PhD studentship is open to both Home (UK) and international applicants. The successful candidate will receive an annual stipend at the UKRI minimum rate (currently £21,805 per year) plus £1,000/annum enhancement, and a research training support grant of up to £20,000 for the full 4-year programme. This project is in competition for funding with other projects. Usually, the projects that receives the best applicants will be successful.

“Sub-cool” brings together expertise in hydrogeology, climate change, and social sciences to explore how aquifers beneath urban areas can become reliable and sustainable cooling resources. This work is timely as successive European heatwaves have pushed cooling to the frontline of climate adaptation and exposed growing heath consequences, with approximately 2,877 [gov.uk] heat-related deaths in the UK, reinforcing the need for low-carbon cooling to ensure resilient to future climate conditions.

Nevertheless, how aquifer thermal and hydrological conditions will evolve under intensified climate change is uncertain. In the UK, warmer, wetter winters and hotter, drier summers may alter groundwater levels, flow and heat transport. This may lead to very different thermal footprints despite the same cooling demand, while also affecting groundwater and connected surface-water quality and supply. Past technology rollouts [nature.com] show the necessity to understand how the public weigh cooling benefits against perceived risks, costs and environmental trade-offs, making the integration of these perspectives with hydrogeological modelling essential for informing climate-resilient system deployment.

“Sub-cool” therefore asks, if changing aquifer conditions, cooling needs and public perceptions jointly shape where, and how climate-resilient urban aquifer cooling can be deployed, via the following research questions (RQ):

RQ1: How do aquifer cooling opportunities align with place-based cooling needs, and how do residents and professionals understand their benefits, risks and trade-offs? Walking interviews could provide a valuable approach to connect lived experiences of overheating and cooling access with perceptions of the subsurface resource in a selected European case alongside GM. These findings would inform the spatial priorities, scenarios and constraints examined in RQ2.

RQ2: How might climate change alter aquifer cooling capacity and capability? GM will provide the base case, supported by existing geological and borehole datasets, groundwater monitoring and UK climate projections. [metoffice.gov.uk] The comparative site selected through the work in RQ1 will be incorporated into geo-referenced GIS-based groundwater-flow and heat-transport modelling to examine how hydrogeology, climate and existing use shape spatial patterns of cooling capacity and thermal response. Modelled opportunities will then be assessed against the findings from RQ1 to shape the deployment is technically suitable, and socially and environmentally appropriate.

Before you apply: Please contact the main project supervisor, Prof Hollis, to learn more about the project and discuss whether it may be suitable for you.

To be considered for this project you must submit a formal application through our online application portal by following the instructions provided here. Please note that you must select programme FSE PhD President’s Doctoral Scholarship: If you already have an applicant account, use this link to open an application for FSE PhD President's Doctoral Scholarship. If you do not yet have an applicant account, follow the account setup instructions and then use this link to open an application for the correct programme.

Advert information