Hydrogen yn anghenraid ôl-covid

Cyhoeddwyd y blogbost hwn gyntaf ar Nation.Cymru gan Robert Frater.

Ar hyn o bryd mae Covid-19 yn hogi’r chwyddwydr trychineb Byd-eang – mae’r effaith ar unigolion, teuluoedd a chymunedau yn real ac yn weledol; profiad byw ar unwaith nad oes angen rhagwelediad mawr arno i’w ddeall.

Mae’n ddealladwy felly ei fod yn dominyddu’r penawdau newyddion. Ond beth o’r argyfwng sy’n rhedeg yn hirach y mae wedi gwthio trefn redeg yr agenda newyddion i lawr – newid yn yr hinsawdd?

Mae effeithiau hyn yn dod yn fwyfwy amlwg – cofnodwch dymheredd uchel yr haf yn Siberia, teneuo haenau iâ yn Antarctica a’r Ynys Las i enwi ond ychydig. Mae’r canlyniadau’n debygol o bara llawer, llawer hirach na’r pandemig cyfredol.

Mae yna lawer o ffactorau cymhleth sy’n cyfrannu at newid yn yr hinsawdd, ond yn amlwg y cyfrannwr unigol mwyaf at lefelau CO cynyddol yw llosgi tanwydd ffosil. Rydym i gyd yn gwybod, pa mor effeithlon bynnag yr ydym yn ei gael wrth losgi glo, olew neu nwy, ei fod yn cyfrannu at gynhesu byd-eang – felly pam ydyn ni’n parhau i wneud hynny?

Yr ateb i’r cwestiwn hwnnw yw’r her y mae’n rhaid i ynni gwyrdd ei datrys yn gadarn os yw am wneud gwahaniaeth mewn gwirionedd. Mewn gwirionedd, y rheswm ein bod yn dal yn gaeth i’r hydrocarbonau budr hynny yw eu bod yn gyfleus; egni wedi’i ddal y gellir ei ryddhau’n hawdd yn ôl yr angen.

Felly a oes gan Gymru unrhyw un o’r atebion i’r her honno? Yr ateb yw ydy, ond dim ond os yw pobl yn gwneud iddo ddigwydd.

Mae gan y wlad gyfleoedd gwych eisoes i ddefnyddio’r technolegau ynni gwyrdd prif ffrwd cyfredol; Mae ffermydd gwynt eisoes yn safle cyfarwydd ac mae Solar wedi’i sefydlu; Gellid manteisio’n well ar bŵer tonnau ar hyd 870 milltir ein harfordir, ac mae pŵer llanw yn cynnig cynhyrchu ynni y gellir ei ragweld cenedlaethau ymlaen llaw (mae angen i’r ysgogiadau pŵer gael eu rhoi yn y dwylo cywir yn unig).

Mae gan bob un ohonynt rywfaint o effaith amgylcheddol gysylltiedig, ond ar y cyfan mae’r buddion yn gorbwyso’r materion.

Y broblem fwyaf arwyddocaol gyda’r holl dechnolegau hyn yw eu bod yn cynhyrchu trydan dim ond pan fydd yr amodau’n ffafriol, nid o reidrwydd pan fydd ei angen arnoch. Dyma pam nad cynhyrchu, ond storio, yw’r broblem gydag ynni gwyrdd; sut allwn ni storio’r egni gwyrdd toreithiog hwn fel ei fod yn dod mor gyfleus â hydrocarbonau?

Batris

Efallai y bydd un ateb yn gorwedd mewn ymchwil newydd i ffotosynthesis artiffisial a gyhoeddwyd yn ddiweddar yn Nature. Mae hyn yn disgrifio sut mae dalen ffotograffig-catalytig yn defnyddio golau i adweithio carbon deuocsid a dŵr i gynhyrchu asid fformig ac ocsigen. Mae asid fformig yn hylif fflamadwy y gellid ei storio a’i ddefnyddio yn debyg iawn i’r petrocemegion sydd gennym ar hyn o bryd.

Gall ffotosynthesis artiffisial gynnig llwybr i ddisodli petrol a disel, ond mae’n rhannu problem gyda strategaeth storio ynni fwy sefydledig – batris. Mae effeithlonrwydd technoleg batri wedi gwella yn ôl archebion maint dros yr ychydig ddegawdau diwethaf, boed hynny ar gyfer ein dyfeisiau electronig personol, ceir trydan, neu storio ynni masnachol.

Yr anfantais i’r ddwy dechnoleg yw’r ddibyniaeth ar set arall o adnoddau cyfyngedig – elfennau fel Lithiwm, Lanthanwm neu Rhodiwm i enwi ond ychydig. Er bod rhai o’r rhain yn doreithiog eu natur, mae angen mewnbwn egni sylweddol ar bob un ar gyfer echdynnu a mireinio, ac anaml y bydd prosesau mwyngloddio yn cael effaith fuddiol ar yr amgylchedd.

Felly ble mae hynny’n ein gadael ni?

Gall gorsafoedd pŵer trydan dŵr a bio-danwydd ddarparu trydan ‘ar alw’ ond mae ehangu capasiti cynhyrchu o’r fath yn gyfan gwbl yn broblemus oherwydd cyfyngiadau daearyddiaeth a chystadleuaeth am ddefnydd tir amaethyddol. Yn eironig ddigon, gall newid yn yr hinsawdd hefyd wneud hyfywedd tymor hir y technolegau hyn yn ansicr, gan eu bod yn dibynnu ar lawiad fel man cychwyn cynhyrchu ynni.

Ar hyn o bryd yr ateb storio ynni gwyrdd mwyaf tebygol yw cynhyrchu hydrogen trwy electrolysis. Gellir defnyddio’r trydan a gynhyrchir gan ynni adnewyddadwy i rannu dŵr yn ei elfennau cyfansoddol – hydrogen ac ocsigen; mae’r hydrogen yn cael ei ddal a’i storio i’w ddefnyddio’n ddiweddarach.

Mae’r cysyniad o losgi nwy ar gyfer gwres, pŵer neu fel tanwydd yn gyfarwydd ag ef, fel y mae’r seilwaith sy’n ofynnol i’w hwyluso. Mantais allweddol hydrogen dros ein cyflenwadau nwy confensiynol fel LPG yw ei fod yn cynhyrchu dŵr dim ond pan fydd yn cael ei losgi – dim mwg, huddygl na charbon deuocsid.

Newid

Felly ble ydyn ni o ran newid o economi hydrocarbon i economi hydrogen?

Mae peth cynnydd amlwg mewn mentrau fel canolfan ymchwil Prifysgol De Cymru ym Maglan lle maent yn ymchwilio i dechnolegau hydrogen ac yn creu ymwybyddiaeth o hydrogen fel ffynhonnell tanwydd glân, a Chymdeithas Masnach Hydrogen Cymru a lansiwyd ym mis Chwefror i gynrychioli a hyrwyddo’r economi hydrogen.

Ond er bod croeso i’r mentrau hyn, ydyn nhw’n mynd i’r afael â’r her o sut rydych chi’n dechrau gwneud economi hydrogen yn ddiriaethol i’r sawl sy’n gwneud penderfyniadau yn y pen draw – sut maen nhw’n argyhoeddi’r Defnyddiwr?

Mae angen i hydrogen fod mor gyfleus ag y mae olew nawr