Niels Nicolaï est titulaire d'un baccalauréat et d'une maîtrise en génie bioscientifique de l'Université de Gand, en Belgique, avec une spécialisation en chimie et technologie des bioprocédés. Financé par le Janssen Pharmaceutical Companies of Johnson & Johnson de, Niels s'est engagé dans un projet de recherche international visant la modélisation mathématique et le contrôle d'une nouvelle ligne de fabrication continue pour la production de comprimés pharmaceutiques. Au cours de cette période, Niels est devenue compétente dans les domaines de la surveillance, de l'identification et du contrôle des procédés. Niels est également titulaire d'un diplôme professionnel en électromécanique.

Niels travaille sur le projet pilEAUte ainsi que sur le projet Waste2Feed. Dans le premier cas, il vise à optimiser l'exploitation et le contrôle des stations d'épuration des eaux usées par la surveillance détaillée et la modélisation d'une installation pilote en parfait état de fonctionnement.  L'objectif principal est d'étudier de nouvelles stratégies d'exploitation et de contrôle qui limitent les coûts d'exploitation et l'impact environnemental des stations d'épuration des eaux usées. Par ailleurs, Niels est également en charge de la supervision du projet Waste2Feed qui vise à la récupération des nutriments des biodéchets sous forme d'engrais à haut rendement.