Catalydd yn cynnig dŵr glân

Mae ymchwilwyr ym Mhrifysgol Caerdydd wedi datblygu dull cyflym, rhad a hynod effeithlon o gynhyrchu cemegyn sy'n puro dŵr.

Mae'r tîm, sy'n cynnwys cynrychiolwyr o Sefydliad Catalysis Caerdydd, Prifysgol Lehigh a Labordy Cenedlaethol Oak Ridge yn UDA, wedi datblygu grŵp o gatalyddion sy'n gallu cynhyrchu hydrogen perocsid (H₂O₂) yn ôl y galw mewn proses un-cam syml. O ganlyniad, mae'n bosibl y gellir gweithgynhyrchu'r cemegyn yn rhai o ardaloedd tlotaf a diarffordd y byd sy'n dioddef trychinebau.

Mae'r canlyniadau wedi'u cyhoeddi yng nghyfnodolyn Science.

“Drwy ddefnyddio ein catalydd newydd, rydym wedi creu dull effeithiol o gynhyrchu H₂O₂ yn ôl y galw mewn proses un-cam syml,” meddai cyd-awdur yr astudiaeth, Dr Simon Freakley o Sefydliad Catalysis Caerdydd.

“Mae gallu cynhyrchu H₂O₂ yn uniongyrchol yn cynnig llu o bosibiliadau, yn enwedig o ran puro dŵr pan mae angen cynhyrchu'r cemegyn yn uniongyrchol mewn man lle mae dŵr yfed glân a diogel yn brin.”

Mae diwydiant yn cynhyrchu dros 4 biliwn tunnell o H₂O₂ bob blwyddyn. Gan amlaf, caiff hyn ei wneud drwy broses fawr sy'n cynnwys sawl cam lle mae angen cludo toddiannau hynod grynodedig o H₂O₂ cyn ei wanhau lle caiff ei ddefnyddio. Mae diliwio papur, diheintio a thrin dŵr yn y diwydiant synthesis cemegol ymhlith rhai o'r ffyrdd y caiff H₂O₂ ei ddefnyddio ar hyn o bryd.

Er bod systemau canolog yn cyflenwi dŵr glân yn ddigonol i biliynau o gartrefi ar draws y byd, nid yw'r cyflenwadau mawr o ddŵr ar gael o hyd ar gyfer llawer o bobl. Felly, maent yn dibynnu ar systemau datganoledig i gael ffynhonnell ddiogel o ddŵr.

Mae'r tîm, o dan arweiniad yr Athro Graham Hutchings, wedi datblygu catalydd modern yn flaenorol. Roedd y rhain wedi'u gwneud o baladiwm a nano-ronynnau aur a helpodd i greu H₂O₂ o hydrogen ac ocsigen.

Erbyn hyn, mae'r tîm wedi dangos bod modd defnyddio pum math o fetel, gan gynnwys tun, sinc a chobalt, yn lle aur. Mae'r rhain ar gael yn rhwydd ac yn creu grŵp llawer rhatach a mwy effeithlon o gatalyddion ar gyfer yr adwaith penodol hwn.

Meddai cyd-awdur yr astudiaeth, yr Athro Graham Hutchings: "Mae ein catalydd newydd yn dangos bod modd defnyddio yr un faint o hydrogen i greu hydrogen perocsid drwy ddisodli'r aur mewn catalyddion â metelau rhad sydd ar gael yn rhwydd, gan leihau costau yn sylweddol yn sgîl hynny.

"Yn lle disodli'r broses ddiwydiannol bresennol, rydym yn rhagweld y caiff y catalydd yma ei ddefnyddio pan mae angen crynodiadau isel o hydrogen perocsid. Er enghraifft, hwyrach y caiff ein catalydd ei ddefnyddio mewn systemau puro dŵr datganoledig pan mae cynhyrchu hydrogen perocsid yn gyflym ac yn ôl y galw yn hanfodol.

"Rydym eisoes mewn trafodaethau gyda diwydiant i weld sut y gellir datblygu'r catalydd yma ymhellach."