Tanio’r broses o bontio i Sero Net mewn ffordd adnewyddadwy

Newid hinsawdd yw her fwyaf ein hoes. Mae’n hollbwysig ein bod yn mynd i’r afael â heriau amgylcheddol ac economaidd-gymdeithasol wrth ragweld byd cynaliadwy. Mae cynlluniau gweithredu ar unwaith yn hollbwysig wrth ddiffinio sut rydyn ni’n mynd i’r afael â newidiadau yn yr hinsawdd nawr ac yn ystod y blynyddoedd i ddod. Yn y blog hwn mae Naomi Lawes yn trafod ei hymchwil PhD ar danwydd adnewyddadwy yn y dyfodol.

Mae gosod targedau sero net yn gam pwysig wrth sicrhau cymhelliant a chyrraedd nodau, ac mae ymchwil yn hollbwysig wrth arloesi i’n helpu i gyflawni’r rhain. A minnau’n fyfyrwraig PhD yn y flwyddyn olaf yn Sefydliad Catalysis Caerdydd (CCI), rwy wedi treulio pedair blynedd yn ymchwilio i gatalyddion sy’n troi carbon deuocsid (CO₂) yn fethanol, sef tanwydd adnewyddadwy. Ond pam mae ein hymchwil yn bwysig, a sut y gallai ein helpu i gyflawni targed sero net Llywodraeth y DU erbyn 2050?

Tanio diogelwch tanwydd

Er mwyn cyrraedd nodau sero net, mae’n hysbys yn eang bod yn rhaid inni roi’r gorau i ddefnyddio tanwyddau ffosil yn raddol a rhan o hyn yw ymchwilio i ddulliau gwahanol o gynhyrchu tanwydd adnewyddadwy.

Yn 2022, cynyddodd allyriadau CO₂ byd-eang o brosesau hylosgi ynni a diwydiannol 0.9%, fel y gwelir yn adroddiad allyriadau CO₂ yr Asiantaeth Ynni Ryngwladol (IEA). Er y credir bod llwybr twf yn fwy na hyn, nid buddugoliaeth mo hyn gan inni gyrraedd uchafbwynt newydd, sef mwy na 36.8 Gt CO₂.

Er mwyn goresgyn ein dibyniaeth ar danwydd ffosil, mae’n rhaid inni ddatblygu cyflenwad ynni amrywiol o adnoddau adnewyddadwy a chynaliadwy . Yn yr adroddiad, nododd yr IEA fod allyriadau glo yn llawer mwy na’r gostyngiad mewn allyriadau yn sgil nwy naturiol. Er gwaethaf y cynnydd yn y defnydd o dechnolegau ynni glân, mae rhagor o arloesi yn hollbwysig i gyflawni nodau newid yn yr hinsawdd a chynnig ynni cynaliadwy i ateb y galw cynyddol.

Troi CO₂ yn danwydd adnewyddadwy

Wrth ystyried arloesi a thechnolegau cynaliadwy, mae dwy brif ffordd y gallwn ni greu effaith:

1. Y prosesau glanhau sydd gennym eisoes
2. Cynhyrchu ynni glân

Er y bydd yn hollbwysig yn y dyfodol i gynhyrchu ynni glân heb allyriadau niweidiol, er mwyn cyflawni nodau sero net yn y tymor byr mae’n rhaid inni fabwysiadu prosesau glanhau fydd ar gael yn haws. Er enghraifft, trwy ddal CO₂ – nwy tŷ gwydr (GHG) – a’i droi’n danwydd adnewyddadwy, rydyn ni’n creu economi gylchol. Mae hyn yn rhan o broses lanhau a bydd yn cyfrannu at nodau sero net.

Catalysis – technoleg hollbwysig er mwyn ymchwilio i sero net

Mae methanol yn ddewis deniadol yn hytrach na thanwydd ffosil oherwydd y gellir ei greu drwy ailgylchu CO₂a gynhyrchir yn anthropogenig, ac mae hyn yn creu proses sy’n niwtral o ran carbon. Nid yw llosgi methanol ychwaith yn cynhyrchu’r llygryddion Ocsidau Sylffwr (SOx) ac Ocsidau Nitrogen (NOx), sef nwyon tŷ gwydr cyffredin eraill sy’n cael eu hallyrru yn sgil llosgi tanwyddau ffosil. Er mwyn troi CO₂ yn danwydd, mae’n rhaid i’r broses gynnwys catalydd.

Mae catalyddion yn hanfodol ym myd diwydiant ac maen nhw’n cael eu defnyddio mewn 90 y cant o’r holl brosesau cemegol. Mae dwy brif rôl i gatalydd: yn gyntaf, cyflymu adwaith, ac yn ail, dewis y cynnyrch a ddymunir i leihau deunydd gwastraff.

Ynghlwm wrth yr ymchwil ar gatalysis mae deall sut i wella gweithgarwch a detholusrwydd yr adwaith a astudir, lleihau gwastraff a lleihau amodau gweithredu llym. Felly, mae catalyddion yn cyfrannu at gyrraedd sero net oherwydd eu gallu i gynyddu effeithlonrwydd ynni. Mae angen ymchwilio’n gyson i gatalyddion a’u swyddogaethau i wella prosesau cyfredol.

Y Sefydliad Arloesi Sero Net 

Mae yna gyfnod cyfyngedig o amser i ddod o hyd i atebion i fynd i’r afael â newidiadau yn yr hinsawdd, ac mae angen arloesi i fodloni’r terfynau amser o ran sero net. Po agosaf y byddwn at fodloni’r terfynau amser hyn, enbytaf yn y byd y bydd y broblem gan y bydd cyflwyno technoleg lân yn hollbwysig.

Ym Mhrifysgol Caerdydd, mae gennym ddull amlddisgyblaethol sef cydweithio rhwng y gwyddorau cymdeithasol, y gwyddorau ffisegol, peirianneg a phensaernïaeth. Mae’r Sefydliad Arloesi Sero Net ymhlith y pum Sefydliad Arloesi ac Ymchwil mewn prifysgol a lansiwyd ym mis Mawrth 2023 yn y Sefydliad Brenhinol. Nod y sefydliad yw cyflwyno technoleg nad oes gennym hyd yn hyn ond sy’n ymgysylltu â’r gymdeithas, byd diwydiant a’r llywodraeth.

Mae ymchwil a datblygiad parhaus i ddod o hyd i ffynonellau tanwydd ffosil amgen yn rhan allweddol o gyrraedd sero net. Wrth gwrs, nid yw sero net ond yn gyfyngedig i danwydd adnewyddadwy, ac mae angen ymdrech barhaus ar y cyd i fobileiddio newid.