Mae hydrogen wedi cael ei ddefnyddio fel nwy diwydiannol ers dros 100 mlynedd. Heddiw, mae diwydiant yn defnyddio mwy na 75 megatunnell (Mt) o nwy hydrogen y flwyddyn, y rhan fwyaf ohono’n cael ei gynhyrchu o danwydd ffosil ac, o ganlyniad, yn cynhyrchu dros 700 Mt o CO2y flwyddyn (cyfwerth â dwywaith allyriadau CO2 y DU gyfan yn gyffredinol).

Yn hanesyddol, ychydig iawn o ddealltwriaeth sydd wedi bod o sut y gall hydrogen helpu i ddatgarboneiddio diwydiant a lleihau allyriadau. Ers 2008, mae tîm ymchwil o Brifysgol De Cymru (PDC) wedi gweithio yng Nghanolfan Hydrogen y brifysgol ym Maglan a'i labordai Canolfan Ymchwil Amgylchedd Cynaliadwy yng Nglyn-taf i ddatblygu dulliau cost-effeithiol, carbon isel o gynhyrchu ac adennill hydrogen.

Datblygu ffordd fasnachol hyfyw o gynhyrchu hydrogen

Gweithiodd y tîm ymchwil gyda phartneriaid academaidd a diwydiannol i ddod o hyd i ffyrdd o wneud y canlynol:

  • cynhyrchu a storio hydrogen, gan gynnwys ar raddfa
  • defnyddio hydrogen yn effeithlon
  • adennill hydrogen o wneud dur
  • defnyddio hydrogen ar gyfer cludo

Sefydlodd y tîm ffyrdd newydd o gynhyrchu hydrogen y gellid ei ddefnyddio'n ddiwydiannol ac yn fasnachol.

Gweithio gyda diwydiant

Gan weithio gydag ITM Power PLC (ITM), cwmni o’r DU sy’n arbenigo mewn technolegau hydrogen, datblygwyd techneg ganddynt i gynhyrchu hydrogen heb allyriadau carbon. Buont hefyd yn gweithio gydag ITM i ddangos y gallai cerbydau tanwydd hydrogen helpu i gyflawni uchelgeisiau polisi’r DU, a gweithio gyda'r cwmni ar brosiect i gyflenwi hydrogen purfa lân ar gyfer Ewrop.

Gan weithio gyda Tata Steel (DU), HyET (yr Iseldiroedd) a Skyre (UDA), gwnaeth y tîm edrych ar sut i adennill hydrogen o wneud dur. Fe wnaethant ddatblygu technegau i gynhyrchu cyfeintiau sylweddol o hydrogen purdeb uchel yn fwy effeithlon ac am gost is nag y mae dulliau cyfredol yn ei ganiatáu.

Mae'r tîm wedi datblygu ffordd o gynhyrchu, storio a defnyddio hydrogen carbon isel sydd bellach yn cael ei ddefnyddio mewn gorsafoedd ail-lenwi a gweithfeydd pŵer-i-nwy mewn 21 o wledydd. Maen nhw hefyd wedi gwneud y canlynol:

  • creu ffyrdd i hydrogen gael ei gymysgu â rhwydweithiau nwy naturiol ar raddfa fawr
  • gwell adferiad hydrogen a defnydd o nwyon gwaith dur
  • dylanwadu ar gynllunio ar gyfer datgarboneiddio gwneud dur
  • nodi potensial byd-eang i gynhyrchu miliynau o dunelli o hydrogen y flwyddyn am gost is na'r dulliau presennol.

Mae eu gwaith hefyd wedi arwain at ddatblygu cydweithrediad diwydiannol eang yng Nghymru, sy'n hyrwyddo rôl hydrogen wrth sicrhau twf di-garbon a diwydiannol sero-net.

Helpu sefydliadau i newid i hydrogen

Mae’r tîm ymchwil hefyd wedi cymryd camau i helpu sefydliadau yn y DU i fabwysiadu hydrogen fel ffynhonnell ynni. Mae hyn wedi cynnwys adeiladu gorsaf hydrogen ym Maglan y mae nifer o sefydliadau yn ei defnyddio ar gyfer eu cerbydau fflyd, a gweithio gyda phartneriaid ar brosiect a alluogodd orsafoedd ail-lenwi hydrogen di-garbon ar gyfer cychod morol ar Ynys Wyth.

Dylanwadu ar bolisi

Mae'r ymchwil hwn wedi cyfrannu at newidiadau sylweddol mewn polisi a chyllid ac wedi arwain llywodraethau ym mhedwar ban byd, gweithgynhyrchwyr mewn gwahanol sectorau diwydiannol, a chyflenwyr ynni i ystyried hydrogen o ddifrif fel ffynhonnell ynni diwydiannol am y tro cyntaf.

Helpodd y tîm i sefydlu Grŵp Cyfeirio Hydrogen Llywodraeth Cymru (LlC), yn ogystal â bod yn aelod o’r Grŵp Llywio Arbenigol Cerbydau Carbon Isel LlC a darparu tystiolaeth i Bwyllgor Newid Hinsawdd, Amgylchedd a Materion Gwledig Llywodraeth Cymru ar rôl hydrogen ar gyfer gwres yn y dyfodol.

Y tu allan i Gymru, helpodd y tîm i greu Strategaeth Hydrogen y DU ac mae wedi gweithio gyda Chorfforaeth Grid Talaith Tsieina i lywio eu dull o ddefnyddio hydrogen.

Y tîm ymchwil

Jon Maddy, Stephen Carr, Christian Laycock, Fan Zhang ac Alan Guwy – Canolfan Ymchwil Amgylchedd Cynaliadwy, Prifysgol De Cymru.

Darllenwch astudiaeth achos REF ar effaith yn llawn