Mae gwyddonwyr wedi datblygu technoleg laser a allai agor llwybrau ar gyfer technolegau tanwydd ac ynni glân yn y dyfodol.
Mae angen ffyrdd sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd ac yn gynaliadwy ar frys i ddisodli tanwyddau ffosil, olew a nwy naturiol. Mae carbon deuocsid (CO2) yn gynnyrch gwastraff toreithiog a gynhyrchir gan bob gweithgaredd a ffynhonnell sy'n dibynnu ar danwyddau ffosil. Mae tua 35 biliwn tunnell fetrig o garbon deuocsid yn cael ei ryddhau i'n planed atmosffer yn flynyddol fel cynnyrch gwastraff o orsafoedd pŵer sy'n cynhyrchu trydan, cerbydau a sefydliadau diwydiannol ledled y byd. Er mwyn lliniaru effeithiau CO2 ar hinsawdd y byd, gellid trosi'r CO2 gwastraffus hwn yn ddefnyddiadwy yn hytrach. ynni fel carbon monocsid a ffynonellau eraill sy'n llawn ynni. Er enghraifft, mae adweithio â dŵr yn cynhyrchu nwy hydrogen sy'n llawn ynni, pan mae'n adweithio â hydrogen mae'n cynhyrchu cemegau defnyddiol fel hydrocarbonau neu alcohol. Gellid defnyddio cynhyrchion o'r fath at wahanol ddibenion a hynny ar raddfa ddiwydiannol fyd-eang hefyd.
Mae electrocatalyddion yn gatalyddion sy'n cymryd rhan mewn adweithiau electrogemegol – pan fydd adwaith cemegol yn digwydd ond pan fydd pŵer trydanol hefyd yn gysylltiedig. Er enghraifft, gall y catalydd cywir helpu i adweithio hydrogen ac ocsigen i wneud dŵr mewn modd rheoledig, fel arall dim ond cymysgedd ar hap o ddau nwy fydd. Neu hyd yn oed i gynhyrchu trydan trwy losgi hydrogen ac ocsigen. Mae electrocatalyddion yn addasu neu'n cynyddu cyfradd adweithiau cemegol heb iddynt eu hunain gael eu bwyta yn yr adwaith. Yng nghyd-destun CO2, gwelir electrocatalyddion yn berthnasol ac yn addawol o ran cyflawni 'newid cam' effeithlonrwydd wrth leihau CO2 yn ôl yr angen.
Yn anffodus, nid yw union fecanwaith gweithio'r electrocatalyddion hyn wedi'i ddeall yn llwyr ac mae'n parhau i fod yn her sylweddol gwahaniaethu rhwng haenau o foleciwlau canolradd byrhoedlog â "sŵn" moleciwlau anactif yn yr hydoddiant. Mae'r ddealltwriaeth gyfyngedig hon o'r mecanwaith yn peri anawsterau mewn unrhyw newid posibl yn nyluniad electrocatalyddion.
Mae gwyddonwyr ym Mhrifysgol Lerpwl yn y DU wedi dangos lasertechneg sbectrosgopeg seiliedig ar ar gyfer lleihau carbon deuocsid yn electrocemegol yn eu hastudiaeth a gyhoeddwyd yn Catalysis NaturDefnyddion nhw sbectrosgopeg Cynhyrchu Swm-Amledd Dirgryniadol neu VSFG am y tro cyntaf ynghyd ag arbrofion electrocemegol i archwilio catalydd (Mn(bpy)(CO)3Br) sy'n cael ei ystyried yn electrocatalydd lleihau CO2 addawol. Am y tro cyntaf, arsylwyd ymddygiad canolwyr hanfodol sy'n bresennol yng nghylchred catalytig adwaith am gyfnod byr iawn. Mae technoleg VSFG yn ei gwneud hi'n bosibl dilyn ymddygiad a symudiad hyd yn oed rhywogaethau sydd ag oes fyr iawn mewn cylchred catalytig ac felly'n ein helpu i ddeall sut mae electrocatalyddion yn gweithredu. Felly, mae ymddygiad union sut mae electrocatalyddion yn gweithredu mewn adwaith cemegol yn cael ei ddeall.
Mae'r astudiaeth hon yn rhoi cipolwg ar rai o'r llwybrau cemegol cymhleth a gall ein galluogi i greu dyluniadau newydd ar gyfer electrocatalyddion. Mae ymchwilwyr eisoes yn ymchwilio i sut i wella sensitifrwydd y dechneg hon ac yn datblygu system ganfod newydd ar gyfer cymhareb signal i sŵn gwell. Gallai'r dull hwn helpu i agor llwybrau ar gyfer effeithlonrwydd. tanwydd glân a chreu mwy o botensial ar gyfer ynni glânMae angen ehangu proses o'r fath yn ddiwydiannol yn y pen draw er mwyn cyflawni mwy o effeithlonrwydd ar y lefel fasnachol. Bydd angen datblygiad diwydiannol i drin symiau mawr o CO2 a gynhyrchir o blanhigion llosgi tanwydd ffosil.
***
Ffynhonnell (au)
Neri G et al. 2018. Canfod canolradd catalytig ar wyneb electrod yn ystod lleihau carbon deuocsid gan gatalydd sydd â digonedd o dir. Catalysis Natur. https://doi.org/10.17638/datacat.liverpool.ac.uk/533
***
 is an abundant waste product produced by all activities and sources which rely on fossil fuels.){kind=link}