Trosi carbon yn gemegau gwyrdd

Mae ymchwilwyr Prifysgol De Cymru (PDC) yn datblygu proses i ailgylchu gwastraff sy'n cynnwys carbon yn gemegau platfform gwerthfawr.
 

Gellir defnyddio cemegau platfform, fel Asidau Brasterog Anweddol (VFAs), fel blociau adeiladu i weithgynhyrchu ystod eang o gyfansoddion a deunyddiau synthetig hanfodol. Mae'r galw byd-eang am VFAs yn tyfu'n gyson, ond ar hyn o bryd maent yn cael eu cynhyrchu o borthiant tanwydd ffosil fel olew a nwy. Am bob tunnell ohonynt a gynhyrchir fel hyn, mae 3.3 tunnell o CO2 yn cael ei ryddhau i'r atmosffer.

Mae tîm dan arweiniad yr Athro Alan Guwy yng Nghanolfan Ymchwil Amgylchedd Cynaliadwy (SERC) PDC yn creu technoleg bioburo newydd, o'r enw H2ACE, sy'n galluogi cynhyrchu cemegau platfform sy'n fwy ecogyfeillgar. Mae'n troi o amgylch proses ficrobaidd sy'n trosi CO2, mewn adweithydd bio-ficrobaidd, gan gynhyrchu cemegau gwyrdd gwerthfawr gan gynnwys VFAs. Felly, mae ganddo'r potensial i newid sut rydyn ni'n gweld CO2, gan ei ail-fframio nid yn unig fel llygrydd problemus, ond fel adnodd gwerthfawr ar gyfer cynhyrchu cemegau gwyrdd, cynaliadwy.

Mae gwerth VFAs yn dibynnu ar eu purdeb a'u crynodiad. Heb ddull effeithiol o wahanu a phuro parhaus, mae cynhyrchu VFA microbaidd ar raddfa lawn wedi'i ddal yn ôl. Fodd bynnag, mae ymchwilwyr SERC bellach yn datblygu technoleg gwahanu uwch, sy'n cynyddu purdeb y VFAs sy'n cael eu casglu yn ddramatig wrth gadw maetholion hanfodol sy'n hanfodol i'r prosesau bioburo microbaidd. Ni ddangoswyd y lefel hon o echdynnu detholus parhaus ar raddfa sy'n berthnasol yn ddiwydiannol o'r blaen. Mae'r datblygiadau hyn yn caniatáu ail-werthuso dynameg a pharamedrau gweithredu'r bioadweithydd mewn ffyrdd newydd, gan arwain at broses fwy cynhyrchiol ac effeithlon.

Mae H2ACE yn un o nifer o dechnolegau sy'n cael eu datblygu yn SERC ar gyfer bioburo ffrydiau gwastraff sy'n ffurfio cysyniad “Ffatri VFA” gyda'i gilydd. Mae'r ymchwilwyr yn defnyddio prosesau trosi microbaidd newydd, ynghyd â thechnolegau gwahanu parhaus, i gynhyrchu a phuro VFAs. Mae'r tîm hefyd yn gweithio ar dechnolegau i'w cynhyrchu o wastraff biomas solidau uchel (BIOACE) ac o swbstradau carbon monocsid cyfoethog (COACE). Gall H2ACE hefyd ddefnyddio hydrogen adnewyddadwy i drosi carbon deuocsid yn VFAs. Mae'r tîm yn datblygu systemau bioadweithydd ar raddfa beilot ar gyfer ei holl dechnolegau newydd ac yn gweithio gyda phartneriaid diwydiannol fel Tata Steel a Dŵr Cymru Welsh Water.

Phartneriaid diwydiannol

Er mwyn cwrdd â thargedau amgylcheddol, mae angen i ddiwydiannau ddod o hyd i ffyrdd newydd o leihau, adfer ac ailgylchu eu sgil-gynhyrchion gwastraff. Gall technolegau bioburo fel H2ACE gynorthwyo gyda hyn trwy ddal carbon a'i ddefnyddio'n dda gan gynhyrchu cemegau platfform, yn lle ei ryddhau i'r atmosffer.

Dywedodd Ben Burggraaf, Pennaeth Optimeiddio Ynni yn Dŵr Cymru Welsh Water: “Yn gynharach eleni, ymrwymodd Dŵr Cymru i leihau cyfanswm ei allyriadau carbon (gan gynnwys allyriadau gwreiddio o’i raglen gyfalaf) 90% erbyn 2030 ac i gyrraedd sero net erbyn 2040. Gan y bydd rhai ffynonellau allyriadau yn heriol neu hyd yn oed yn amhosibl lleihau hynny i sero erbyn 2040, mae angen dod o hyd i ffyrdd cost-effeithiol o ddal, storio a defnyddio carbon deuocsid (biogenig) a'i droi'n gynnyrch â gwerth ychwanegol, i wneud iawn am yr allyriadau sy'n weddill.

“Mae'r prosiectau Bio-ACE a H2ACE yn ymgorffori'r meddwl cylchol hwn yn ganolog iddynt ac maent yn brosiectau arloesol a allai o bosibl greu sinciau carbon h.y. tynnu mwy o garbon o'r atmosffer nag a allyrrir a gwrthbwyso rhai o'r ffynonellau allyriad sy'n anodd a/neu ddim yn gost-effeithiol i’w leihau.”

Dywedodd Gareth Lloyd, Rheolwr Peirianneg Proses a Diogelwch Gweithredol yn TATA Steel: “Rydym yn ymwybodol iawn o gyfrifoldeb y diwydiant dur i helpu i gyrraedd y targedau hinsawdd byd-eang. Rydym wedi ymrwymo i drawsnewid y ffordd y mae dur yn cael ei gynhyrchu a'i ddefnyddio, fel ei fod yn parhau i fod yn ddeunydd o ddewis i'n cwsmeriaid mewn economi gylchol a charbon isel.

“Mae dur yn ddeunydd hanfodol i gymdeithas, ac mae angen sector dur cynaliadwy ar y DU. Rydym yn parhau i chwilio am lwybr datgarboneiddio ar gyfer gweithrediadau gwneud dur yn y DU a dyfodol cynaliadwy ar gyfer cynhyrchu dur.

“Ein huchelgais yw lleihau allyriadau carbon deuocsid a lleihau effaith gwneud dur ar yr amgylchedd cyn gynted â phosibl. Dim ond trwy atebion arloesol nad ydyn nhw'n bodoli yn ein diwydiant ar hyn o bryd y gellir cyflawni'r uchelgais hon.

“Bydd cyfranogiad TATA ym mhrosiect H2ACE yn galluogi datblygu technoleg i leihau ei hallyriadau carbon yn sylweddol trwy eu defnyddio fel swbstradau ar gyfer technolegau bioburo a all eu trosi’n gemegau platfform cynaliadwy gwyrdd sydd â gwerth ariannol sylweddol eu hunain.

“Bydd TATA yn elwa o raglen ymchwil sy’n teilwra’r technolegau hyn i’w anghenion i leihau a chael gwerth o’i allyriadau carbon.”

Cysylltwch 

[email protected]