Mae arbenigwyr o Abertawe a Grenoble wedi dod at ei gilydd er mwyn datblygu ffordd ymarferol o gynhyrchu hydrogen gwyrdd gan ddefnyddio catalyddion cynaliadwy.
Mae'r ymchwilwyr bellach yn gobeithio y bydd eu gwaith yn gam mawr tuag at wneud y gwaith o gynhyrchu hydrogen gwyrdd yn symlach, yn fwy fforddiadwy ac yn haws ei uwchraddio.
Meddai Dr Moritz Kuehnel, uwch-ddarlithydd yn Adran Gemeg Prifysgol Abertawe: "Yn ein gwaith rydym ni'n defnyddio ensymau naturiol – hydrogenasau – i gynhyrchu hydrogen gwyrdd gan ddefnyddio golau'r haul. Yn wahanol i gatalyddion synthetig sy'n seiliedig ar fetelau gwerthfawr megis platinwm, mae hydrogenasau yn cynnwys elfennau toreithiog o'r ddaear yn unig megis haearn a nicel. Fodd bynnag, mae'r ensymau hyn yn sensitif iawn ac yn dadactifadu'n gyflym wrth ddod i gysylltiad ag aer, gan wneud eu defnydd ymarferol bron yn amhosibl."
Mae'r tîm bellach wedi datblygu toddyddion wedi’u peiriannu sy'n galluogi hydrogenasau i weithredu mewn aer. Mae eu rhoi yn y toddyddion hyn yn hytrach na mewn dŵr yn eu gwneud yn fwy actif ac yn fwy sefydlog, er mwyn gallu eu defnyddio'n ymarferol mewn aer i gynhyrchu hydrogen.
Ychwanegodd Dr Christine Cavazza, uwch-wyddonydd yn CEA Grenoble: "Gwnaethom integreiddio nanoronynnau synthetig ag ensymau naturiol yn ddeunyddiau hybrid, sy'n cyfuno'r gorau o'r ddau fyd i gyflawni ymarferoldeb newydd, uwch. Mae nanoronynnau TiO2 yn ardderchog am ddefnyddio golau'r haul i greu gwefrau ac mae hydrogenasau yn hynod effeithlon wrth ddefnyddio'r gwefrau hyn i gynhyrchu hydrogen gwyrdd.
"Felly, mae cyfuno'r ddau yn ein galluogi i gynhyrchu hydrogen gwyrdd yn effeithlon gan oleuni'r haul, rhywbeth nad oes yr un o'r cydrannau'n gallu ei wneud ar wahân."
Daeth yr ymchwil â meysydd arbenigedd Prifysgol Abertawe mewn ffotocatalysis, dylunio toddyddion, a'i ffocws ar ddarparu atebion ymarferol i broblemau cymhleth, at ei gilydd a chyfuno'r rhain â gwybodaeth am echdynnu ensymau naturiol a'u defnyddio i drosi ynni adnewyddadwy yn y Comisiwn Ynni Amgen ac Ynni Atomig (CEA) ac Université Grenoble Alpes (UGA).
Daeth y cydweithio yn sgîl partneriaeth strategol Abertawe ag UGA. Mae canfyddiadau'r ymchwilwyr newydd gael eu cyhoeddi gan y cyfnodolyn rhyngwladol o fri Angewandte Chemie.
Meddai Dr Alan Le Goff, uwch-wyddonydd yn CNRS Grenoble: "Mae'r gwaith hwn yn enghraifft ysbrydoledig o sut gall cyfuno arbenigedd sawl partner mewn cydweithrediad rhyngwladol arwain at ddatblygiadau ymchwil sy'n torri tir newydd."
Mae angen hydrogen gwyrdd fel tanwydd ar gyfer datgarboneiddio cludiant – yn enwedig cerbydau HGV, teithiau hedfan hirbell, y sector morol lle nad yw trydaneiddio'n ddichonol – yn ogystal â'r diwydiant cemegol, yn enwedig cynhyrchu gwrtaith, ac ar gyfer y sector ynni.
Fodd bynnag, mae costau cynhyrchu hydrogen gwyrdd yn cyfyngu ar ei ddefnydd ar raddfa fawr ar hyn o bryd a dyna pam mae'r ymchwil hon mor arwyddocaol ar gyfer y dyfodol.
Gall defnyddio catalyddion cynaliadwy megis hydrogenasau yn lle platinwm drud ostwng cost electroleiddwyr a chelloedd tanwydd, gan wneud hydrogen gwyrdd yn rhatach ei gynhyrchu a'i ddefnyddio. Mae hefyd yn lleihau dibyniaeth ar fewnforion y gall ffactorau allanol amharu arnynt.