Biobrosesau Hydrogen Integredig i Lleihau Carbon Diwydiannol ac Adennill Adnoddau - WP3
Mae llawer o brosesau diwydiannol cyfredol yn gwneud defnydd sylweddol o ynni sy'n deillio o danwydd ffosil neu'n defnyddio deunyddiau sy'n deillio o danwydd ffosil i greu eu cynhyrchion. Canlyniad hynny yw allyrru llawer iawn o garbon deuocsid a nwyon tŷ gwydr eraill, fel methan. Mae hydrogen yn nwy ynni y gellir ei greu o ynni adnewyddadwy, ac nid yw'n nwy tŷ gwydr.
Byddwn yn datblygu nifer o dechnolegau a yrrir gan hydrogen er mwyn lleihau allyriadau nwyon tŷ gwydr a'u defnyddio yn lle deunyddiau sy'n deillio o danwydd ffosil. Bydd y gwaith yn canolbwyntio ar ddatblygu a pharatoi tair proses fiotechnoleg i'w defnyddio, yn y diwydiant dur neu yn y diwydiant trin carthion i ddechrau.
Mae trin dŵr gwastraff, boed yn garthion domestig neu'n ddŵr gwastraff diwydiannol, yn broses hanfodol sy'n defnyddio llawer iawn o ynni, gan fod ynni'n cael ei ddefnyddio i bwmpio aer i'r tanciau trin carthion er mwyn cyflenwi'r ocsigen sy'n cynnal effeithiolrwydd y bacteria a ddefnyddir i dorri'r carthion i lawr. Yn ogystal â'r ynni sy'n ofynnol i yrru'r broses hon, gall y broses ficrobaidd ei hun ryddhau nwyon tŷ gwydr eraill i'r atmosffer a chynhyrchu llawer o slwtsh microbaidd gwastraff hefyd. Mae angen cludo'r slwtsh hwn a'i drin cyn ei waredu, ac mae gofyn defnyddio tanwydd hydrocarbon i wneud hynny. Yn y broses a gynigir, sef OxyHyH2O, bydd electrolysis hydrogen a yrrir gan drydan adnewyddadwy yn hollti dŵr i greu hydrogen ac ocsigen. Defnyddir yr hydrogen a gynhyrchir i redeg cerbydau a defnyddir yr ocsigen, a gynhyrchir yr un pryd, i drin carthion. Bydd y biobroses yn gweithredu ar lefel uwch oherwydd yr ocsigen, ac felly'n trin carthion yn fwy effeithiol mewn lle llai a chan gynhyrchu llai o slwtsh gwastraff. Bydd hefyd yn cynhyrchu llawer o hydrogen i'w ddefnyddio mewn trafnidiaeth.
Bydd y broses arall a gaiff ei datblygu, sef CO-ACE, yn defnyddio bacteria i droi'r carbon deuocsid a'r carbon monocsid sy'n bresennol mewn nwyon yn y broses cynhyrchu dur yn asidau brasterog anweddol (a elwir hefyd yn asid asetig neu finegr). Yn ogystal ag atal y carbon deuocsid rhag cael ei ryddhau, bydd y broses hon hefyd yn cynhyrchu deunydd crai cemegol gwyrdd y gellir ei ddefnyddio yn y diwydiant cemegol i greu paent, caenau neu blastig. Mae modd i facteria droi'r asid asetig hwn yn gynhyrchion uwch eu gwerth hefyd, fel proteinau cell sengl, lipidau a bioblastig. Y broses olaf a ddatblygir fydd technoleg sy'n defnyddio bacteria i drosi'r hydrogen sylffid sy'n bresennol mewn nwy ffwrn golosg yn ronynnau sylffwr. Trwy waredu'r hydrogen sylffid, bydd modd prosesu'r nwy ffwrn golosg i adennill rhagor o ynni a'i ddefnyddio'n fwy effeithiol ar gyfer dal a defnyddio carbon. Yna gellir defnyddio'r gronynnau sylffwr yn y diwydiant cemegol neu o bosib fel gwrtaith amaethyddol.