Mae gan danwydd hydrogen solar ffordd newydd

Mae gwahanol ddulliau o storio ynni trydanol, fel batris neu bympiau hydrolig. Ni all y rhan fwyaf o'r dulliau hyn fodloni'r gofynion angenrheidiol na storio llawer iawn o ynni trydanol am gyfnodau hir. Fodd bynnag, mae un cludwr ynni sy'n caniatáu i ynni trydanol gael ei storio a'i ddosbarthu yn unol â'r gofynion hyn, a hydrogen yw hynny.

Yn awr, mae astudiaeth newydd yn dweud wrthym y gellir trosi ynni'r haul yn lân yn danwydd hydrogen storadwy.

Mae'r ymchwil, dan arweiniad Prifysgol Strathclyde yn y DU, yn dangos y gellir cynaeafu ynni'r haul a'i droi'n hydrogen, tanwydd glân ac adnewyddadwy.

Er mwyn osgoi effeithiau trychinebus posibl newid yn yr hinsawdd, rhaid lleihau allyriadau nwyon tŷ gwydr yn sylweddol a mynediad i'r ynni glân a hygyrch sydd ei angen i ddileu ein dibyniaeth ar danwydd ffosil.

Nwyon tŷ gwydr yw'r rhai sy'n cronni yn atmosffer y Ddaear ac yn amsugno egni isgoch yr haul. Mae'n creu'r effaith tŷ gwydr fel y'i gelwir, sy'n achosi i dymheredd byd-eang y ddaear godi.

Mae llywodraeth y DU yn bwriadu disodli tanwydd ffosil â hydrogen, tanwydd y gellir ei storio.

Mae'r rhan fwyaf o hydrogen yn dal i gael ei wneud o nwy naturiol, sy'n cynhyrchu nwyon tŷ gwydr, ac mae angen inni gynhyrchu hydrogen gwyrdd ar frys. Cynhyrchir hydrogen gwyrdd o ddŵr gan ddefnyddio ffotocatalyst, deunydd sy'n defnyddio golau'r haul i rannu dŵr yn hydrogen ac ocsigen.

Yn ôl hydrogen gwyrdd, rydym yn golygu math o hydrogen nad yw'n cynhyrchu allyriadau llygredig. Fe'i gwelir fel cludwr ynni allweddol ar gyfer datgarboneiddio'r blaned a chyflawni ymrwymiad 2050 i fynd i'r afael â newid yn yr hinsawdd.

Mae'r astudiaeth, a gyhoeddwyd yn "Cemeg Gymhwysol" Cymdeithas Cemegol yr Almaen yn wythnosol, yn nodi bod y defnydd o ffotocatalystau sy'n dwyn iridiwm o dan gymhorthion golau haul ffug wrth rannu dŵr.

Pan gaiff ei ddefnyddio mewn celloedd tanwydd, nid yw hydrogen yn gollwng unrhyw nwyon tŷ gwydr pan gaiff ei ddefnyddio, a gall helpu i ddatgarboneiddio diwydiannau fel llongau a chludiant, yn ogystal â gweithgynhyrchu, sydd angen y tanwydd.

Dywedodd yr ymchwilydd arweiniol Dr Sebastian Sprick o Brifysgol Strathclyde: "Mae digonedd o adnoddau ynni adnewyddadwy (ar ffurf ynni'r haul) i ateb yr her ynni cynaliadwy, ac mae faint o ynni solar sy'n cyrraedd wyneb y Ddaear 8,000 o weithiau'r ynni sydd ei angen ar y gymdeithas fyd-eang bob blwyddyn."

Mae'r ffotocatalyst fel y'i gelwir yn cyfeirio at adwaith sy'n cyfuno ffotocemeg a chataractau. Hynny yw, mae angen elfennau, golau a catalyddion, i weithredu neu gyflymu adweithiau cemegol.

"Mae hwn yn gam pwysig ymlaen i ni, gan fod systemau blaenorol yn dibynnu ar ddefnyddio 'adweithyddion aberthol' fel y'u gelwir i yrru adweithiau," nododd yr astudiaeth. "Rhoddwyr electron yw adweithyddion aberthol sy'n lleihau'r duedd i electronau ailaddurno a chyflymu'r gyfradd y cynhyrchir hydrogen ynddi. Nawr, mae'r ymchwilwyr wedi troi'r broses hon yn broses 'ynni negyddol'."

"Mae ffotocatalystau (polymerau) o ddiddordeb mawr oherwydd gall eu heiddo gael eu tiwnio gan ddulliau synthetig, gan ganiatáu ar gyfer optimeiddio'r strwythur yn syml ac yn systematig yn y dyfodol ac optimeiddio'r gweithgaredd ymhellach."

Mantais bosibl arall yw y gellir argraffu polymerau, meddai'r ymchwilwyr. Gellir graddio hyn gan ddefnyddio technolegau argraffu cost-effeithiol, yn union fel argraffu papurau newydd.

"Mae hefyd yn bwysig i gynhyrchu hydrogen ar raddfa fawr i fynd i'r afael yn effeithiol â newid yn yr hinsawdd," meddai Splick.