Dŵr, olew a gwyddoniaeth mewn remix newydd

Dŵr, olew a gwyddoniaeth mewn remix newydd

…Mae gwyddoniaeth yn ceisio gwneud gwyrth wyddonol ddyblyg mewn ymdrech newydd i droi dŵr a'i gyfansoddion yn danwydd.  
 
Mae economeg a gwleidyddiaeth ynni olew yn hawdd i'w hystyried fel y mater mwyaf amserol ar y blaned. Olew, sydd weithiau’n cael ei guddio y tu ôl i ideoleg a rhethreg gref, yw gwraidd y rhan fwyaf o ryfeloedd modern.  

 
Mae'r Asiantaeth Ynni Rhyngwladol yn amcangyfrif bod y galw cyfartalog byd-eang am olew a thanwydd hylifol tua 96 miliwn o gasgenni y dydd. Mae hyn yn golygu bod dros 15.2 biliwn litr o olew yn cael ei fwyta mewn un diwrnod yn unig. O ystyried ei bwysigrwydd strategol a syched anniwall y byd am olew, mae’r llif cyson o danwydd fforddiadwy a’r chwilio am ffynonellau ynni amgen wedi dod yn rheidrwydd byd-eang. 

Mae’r ymgais i drosi dŵr yn danwydd yn un o ddangosiadau’r drefn byd ynni newydd hon, ac mae wedi neidio’n gyflym oddi ar dudalennau ffuglen wyddonol i labordai arbrofol gwirioneddol ac ymhell y tu hwnt i gyfyngiadau’r meysydd olew.  
 
Mae Sefydliad Technoleg Massachusetts (MIT) a Sefydliad Masdar wedi cydweithio a symud cam yn nes at drosi dŵr yn ffynhonnell tanwydd trwy broses wyddonol sy'n hollti'r dŵr gan ddefnyddio pelydrau o olau'r haul. Er mwyn sicrhau'r amsugno ynni solar gorau posibl, mae wyneb y dŵr wedi'i ffurfweddu mewn nanoconau wedi'u haddasu gydag awgrymiadau manwl gywir o 100 nanometr o ran maint. Y ffordd honno, gall mwy o ynni pelydrol yr haul rannu’r dŵr yn elfennau trosadwy tanwydd cydrannol. Bydd y cylch ynni cildroadwy hwn felly yn defnyddio golau’r haul fel y ffynhonnell ynni ar gyfer hollti dŵr yn ffotocemegol yn ocsigen y gellir ei storio a hydrogen.  

Mae'r un egwyddor dechnoleg yn cael ei chymhwyso gan y tîm ymchwil i lunio ynni carbon niwtral. Gan nad oes hydrogen daearegol yn digwydd yn naturiol, mae cynhyrchu hydrogen ar hyn o bryd yn dibynnu ar nwy naturiol a thanwyddau ffosil eraill o broses ynni uchel. Gallai’r ymdrechion ymchwil presennol weld ffynhonnell lanach o hydrogen yn cael ei chynhyrchu ar raddfa fasnachol yn y dyfodol agos.  

Mae'r tîm gwyddonol rhyngwladol y tu ôl i'r prosiect dyfodoliaeth ynni hwn yn cynnwys Dr. Jaime Viegas, athro cynorthwyol mewn peirianneg microsystemau yn Institute Masdar; Dr. Mustapha Jouiad, rheolwr cyfleusterau microsgopeg a phrif wyddonydd ymchwil yn Institute Masdar ac athro peirianneg mecanyddol MIT, Dr. Sang-Gook Kim.  

Mae ymchwil wyddonol debyg hefyd yn digwydd yn Labordy Cenedlaethol Caltech a Lawrence Berkeley (Berkeley Lab), lle maen nhw'n datblygu proses sydd â'r potensial i gyflymu'r broses o ddarganfod tanwydd solar yn lle olew, glo a thanwydd ffosil confensiynol eraill. Fel ymchwil MIT, mae'r broses yn cynnwys hollti dŵr trwy dynnu'r atomau hydrogen o'r moleciwl dŵr ac yna ei gyfuno eto ynghyd â'r atom ocsigen i gynhyrchu tanwydd hydrocarbon. Ffotonodes yw'r deunyddiau sy'n gallu hollti dŵr gan ddefnyddio pŵer solar i greu tanwydd solar sy'n fasnachol hyfyw. 

 Dros y 40 mlynedd diwethaf, dim ond 16 o’r deunyddiau ffotonodaidd cost isel ac effeithlon hyn sydd wedi’u darganfod. Mae'r ymchwil manwl yn Berkeley Lab wedi arwain at ddarganfod 12 ffotonod newydd addawol i'w hychwanegu at yr 16 blaenorol.  

O obaith i realiti 

Mae'r ymdrech hon rhwng dŵr a thanwydd wedi llamu ymhellach o'r labordy gwyddoniaeth i'r llawr cynhyrchu diwydiannol gwirioneddol. Mae Nordic Blue Crude, cwmni sydd wedi’i leoli yn Norwy, wedi dechrau cynhyrchu tanwyddau synthetig o radd uchel a chynhyrchion amnewid ffosil eraill yn seiliedig ar ddŵr, carbon deuocsid ac ynni adnewyddol. Mae tîm craidd bio-danwydd crai Nordig Blue yn cynnwys Harvard Lillebo, Lars Hillestad, Bjørn Bringedal a Terje Dyrstad. Mae’n glwstwr cymwys o sgiliau peirianneg y diwydiant proses.  

Prif gwmni peirianneg ynni’r Almaen, Sunfire GmbH, yw’r prif bartner technoleg ddiwydiannol y tu ôl i’r prosiect, gan ddefnyddio technoleg arloesol sy’n trosi dŵr yn danwydd synthetig ac yn darparu mynediad cyfoethog i garbon deuocsid glân. Lansiwyd y peiriant sy'n trosi dŵr a charbon deuocsid yn danwydd petrolewm synthetig gan y cwmni y llynedd. Mae'r peiriant chwyldroadol a'r cyntaf yn y byd, yn trawsnewid yn hydrocarbonau hylif, petrol synthetig, disel, cerosin a hydrocarbonau hylif, gan ddefnyddio technoleg pŵer-i-hylif o'r radd flaenaf.  

Er mwyn cael y tanwydd newydd arloesol hwn i mewn i’r farchnad yn gyflymach a’i roi mewn rhaglenni lluosog, mae Sunfire hefyd wedi partneru â rhai o gorfforaethau mwyaf dylanwadol y byd gan gynnwys Boeing, Lufthansa, Audi, L’Oreal a Total. Cadarnhaodd Nico Ulbicht, gweithredwr gwerthu a marchnata y cwmni yn Dresden, fod "y dechnoleg yn dal i gael ei datblygu ac nid yw ar gael ar y farchnad eto."