Dull glanhau dŵr ar unwaith 'filiynau o weithiau' yn well na’r dull masnachol

Mae diheintydd dŵr sy’n cael ei greu yn y fan a'r lle gan ddefnyddio dim ond hydrogen a'r aer o'n cwmpas filiynau o weithiau yn fwy effeithiol wrth ladd firysau a bacteria na’r dulliau masnachol traddodiadol, yn ôl gwyddonwyr o Brifysgol Caerdydd.

Wrth adrodd ar eu canfyddiadau heddiw yn y cyfnodolyn Nature Catalysis, dywed y tîm y gallai’r canlyniadau chwyldroi technolegau diheintio dŵr a bod yn gyfle heb ei ail i roi dŵr glân i gymunedau sydd ei angen fwyaf.

Mae'r dull yn gweithio trwy ddefnyddio catalydd wedi ei wneud o aur a phaladiwm ac mae'n defnyddio hydrogen ac ocsigen i greu hydrogen perocsid, sef diheintydd a ddefnyddir yn aml ac sy'n cael ei gynhyrchu ar raddfa ddiwydiannol ar hyn o bryd.

Bydd mwy na phedair miliwn tunnell o hydrogen perocsid yn cael eu cynhyrchu mewn ffatrïoedd bob blwyddyn, ac yna mae’n cael ei gludo i'r mannau hynny lle bydd yn cael ei ddefnyddio a'i storio.

Mae hyn yn golygu bod cemegolion sefydlogi yn aml yn cael eu hychwanegu at yr hydoddiannau yn ystod y broses gynhyrchu i'w hatal rhag cael eu diraddio.

Mae'r cemegau sefydlogi hyn yn cynyddu'r tebygolrwydd y bydd gweddillion yn ymffurfio o fewn hydoddiannau’r hydrogen perocsid ac felly yn lleihau ei effeithiolrwydd fel diheintydd.

Dull cyffredin arall yw ychwanegu clorin at ddŵr; fodd bynnag, dangoswyd y gall clorin adweithio â chyfansoddion sy'n digwydd yn naturiol mewn dŵr i greu cyfansoddion a all fod yn garsinogenaidd i bobl pan fydd llawer ohonyn nhw yn bresennol.

Byddai'r gallu i gynhyrchu hydrogen perocsid yn y man lle mae’n cael ei ddefnyddio yn goresgyn problemau o ran effeithiolrwydd a diogelwch sy'n gysylltiedig â dulliau masnachol ar hyn o bryd.

Yn eu hastudiaeth, profodd y tîm effeithiolrwydd diheintio hydrogen perocsid a chlorin sydd ar gael yn fasnachol a’u cymharu â hydrogen perocsid y bydd y catalydd yn ei gynhyrchu.

Profwyd pob un yn unol â’i allu i ladd Escherichia coli o dan amodau sydd union yr un fath, ac yna cafwyd dadansoddiad dilynol i bennu'r prosesau pan gafodd y bacteria eu lladd gan ddefnyddio pob un o’r dulliau.

Wrth i'r catalydd gyfuno'r hydrogen a'r ocsigen i greu hydrogen perocsid, dangosodd y tîm ei fod ar yr un pryd yn cynhyrchu nifer o gyfansoddion hynod o adweithiol â gwefr negyddol a elwir yn rhywogaethau ocsigen adweithiol (ROS), ac mae'r tîm yn credu mai’r rhain oedd yn gyfrifol am yr effaith wrthfacteriol ochr yn ochr â'r hydrogen perocsid ei hun.

Dangoswyd bod y dull sy’n seiliedig ar gatalydd yn 10,000,000 o weithiau yn fwy grymus wrth ladd y bacteria na swm cyfatebol yr hydrogen perocsid diwydiannol a mwy na 100,000,000 o weithiau yn fwy effeithiol na chlorineiddio, o dan amodau cyfatebol.

Yn ogystal â hyn, dangoswyd bod y dull sy’n seiliedig ar gatalydd yn fwy effeithiol o lawer wrth ladd y bacteria ymhen llai o amser o'i gymharu â'r ddau gyfansoddyn arall.

Amcangyfrifir nad oes gan tua 785 miliwn o bobl fynediad at ddŵr a bod dŵr yn brin yn achos 2.7 biliwn yn ystod un mis y flwyddyn o leiaf.

Ar ben hyn, gall glanweithdra annigonol, sy’n broblem i tua 2.4 biliwn o bobl ledled y byd, arwain at glefydau dolur rhydd marwol, gan gynnwys colera a thwymyn teiffoid, a mathau eraill o salwch a gludir mewn dŵr.

Dywedodd cyd-awdur yr astudiaeth yr Athro Graham Hutchings, Athro Cemeg Regius yn Sefydliad Catalysis Caerdydd: “Mae’r gweithgareddau uwch hyn sy’n lladd bacteria a firysau ac sy’n digwydd pan fydd hydrogen ac ocsigen yn adweithio gan ddefnyddio ein catalydd, yn hytrach na defnyddio hydrogen perocsid neu glorineiddio masnachol yn dangos y potensial ar gyfer chwyldroi technolegau diheintio dŵr ledled y byd.

“Ar ben y catalydd, bellach mae gennym broses un cam sydd ond yn defnyddio dŵr halogedig a thrydan er mwyn diheintio.

“Yn anad dim, cyfle yw’r broses hon i ddiheintio dŵr yn gyflym yn ystod cyfnod o amser pan fydd dulliau confensiynol yn aneffeithiol. Bydd hefyd yn atal cyfansoddion a bioffilmiau peryglus rhag ymffurfio, a gall hyn helpu bacteria a firysau i ffynnu.”

Arweiniwyd yr astudiaeth gan Ysgol Cemeg ac Ysgol Fferylliaeth a Gwyddorau Fferyllol Prifysgol Caerdydd, ar y cyd ag ymchwilwyr o Brifysgol Abertawe, Prifysgol Lehigh, Prifysgol Genedlaethol Singapore a Phrifysgol Caerfaddon, yn ogystal ag arbenigwyr yn Dŵr Cyrmu Welsh Water.