Ynni adnewyddadwy'r dyfodol: Dŵr y môr

Does dim dwywaith amdano, mae cynhesu byd-eang yn argyfwng go iawn sy'n tyfu. Tra bod rhai yn dewis anwybyddu'r arwyddion a'r wybodaeth a roddwyd iddynt, mae eraill yn edrych tuag at symud i ynni adnewyddadwy a glân. Mae gan rai ymchwilwyr ym Mhrifysgol Osaka dod o hyd ffordd o wneud ynni adnewyddadwy sy'n defnyddio un o'r adnoddau mwyaf ar y ddaear, dŵr môr.

Y BROBLEM:

Mae ynni solar yn ffynhonnell bwysig o ynni adnewyddadwy. Fodd bynnag, sut allwn ni ddefnyddio ynni solar pan fydd yr haul yn cuddio? Un ateb yw troi ynni'r haul yn ynni cemegol y gellir ei ddefnyddio fel tanwydd. Trwy wneud y trawsnewid hwn, gellir ei storio a'i symud o gwmpas. Mae hydrogen (H2) yn ymgeisydd posibl ar gyfer y trawsnewid. Gellir ei gynhyrchu trwy hollti moleciwlau dŵr (H2O) gan ddefnyddio proses a elwir yn “ffotocatalysis”. Ffotocatalysis yw pan fo golau’r haul yn rhoi egni i sylwedd arall sydd wedyn yn gweithredu fel “catalydd”. Mae catalydd yn cyflymu'r gyfradd y mae adwaith cemegol yn digwydd. Mae ffotocatalysis yn digwydd ym mhobman o'n cwmpas, mae golau'r haul yn taro cloroffyl planhigyn (catalydd) yn eu celloedd planhigion, sy'n caniatáu iddynt gynhyrchu ocsigen, a glwcos sy'n ffynhonnell egni!

Fodd bynnag, gan fod y nododd ymchwilwyr yn eu papur, “mae effeithlonrwydd trosi ynni solar isel cynhyrchu H2 a phroblem storio H2 nwyol wedi atal y defnydd ymarferol o H2 fel tanwydd solar.”

YR ATEB:

Rhowch hydrogen perocsid (H2O2). Fel Annibyniaeth Ynni America Nodiadau, “Mae hydrogen perocsid, pan gaiff ei ddefnyddio i gynhyrchu ynni, yn creu dŵr pur ac ocsigen yn unig fel sgil-gynnyrch, felly mae'n cael ei ystyried yn ynni glân fel hydrogen. Fodd bynnag, yn wahanol i hydrogen, mae H2O2 [hydrogen perocsid] yn bodoli mewn ffurf hylif ar dymheredd ystafell, felly gellir ei storio a'i gludo'n hawdd.” Y broblem oedd bod y ffordd flaenorol o wneud hydrogen perocsid yn defnyddio ffotocatalysis ar ddŵr pur. Mae dŵr pur mor lân ag y mae'n ei gael. Gyda faint o ddŵr pur a ddefnyddir yn y broses, mae'n golygu nad yw'n ffordd ymarferol o greu ynni cynaliadwy.

Dyma lle mae dŵr môr yn dod i mewn. O ystyried pa ddŵr môr sy'n cael ei gynnwys, fe ddefnyddiodd yr ymchwilwyr ef mewn ffotocatalysis. Y canlyniad oedd swm o hydrogen perocsid a oedd yn ddigon uchel i redeg cell danwydd hydrogen perocsid (mae cell danwydd fel batri, dim ond mae angen llif parhaus o danwydd i redeg.)

Mae'r dull hwn o greu hydrogen perocsid ar gyfer tanwydd yn brosiect newydd gyda lle i dyfu. Mae cost-effeithlonrwydd yn dal i fodoli, a’i ddefnyddio ar raddfa fwy, yn hytrach na dim ond fel cell danwydd. Nodwyd un o'r ymchwilwyr dan sylw, Shunichi Fukuzumi, mewn an erthygl gan ddweud, “Yn y dyfodol, rydym yn bwriadu gweithio ar ddatblygu dull ar gyfer cynhyrchu H2O2 ar raddfa fawr o ddŵr môr ar gost isel,” dywed Fukuzumi, “Gallai hyn ddisodli’r cynhyrchiad cost uchel presennol o H2O2 o H2 (yn bennaf o nwy naturiol) ac O2.”