Pam y gallai fod gan hydrogen pinc a gynhyrchir gan ddefnyddio niwclear ran fawr i'w chwarae

O Tesla Elon Musk i Lywydd y Comisiwn Ewropeaidd Ursula von der Leyen, yn ystod yr ychydig flynyddoedd diwethaf mae llawer o enwau proffil uchel wedi siarad am y rôl y gall hydrogen ei chwarae - neu beidio - yn symudiad y blaned i ddyfodol mwy cynaliadwy.

Mae gan Musk mynegi amheuaeth ynglŷn â defnyddioldeb hydrogen, ond mae llawer yn meddwl y gallai helpu i dorri allyriadau mewn nifer o sectorau, gan gynnwys trafnidiaeth a diwydiant trwm.   

Er bod bwrlwm mawr ynghylch hydrogen a'i bwysigrwydd fel arf i sicrhau dyfodol carbon isel - pwnc sy'n cael ei gynhyrchu llawer o ddadl yn y misoedd diwethaf—mae mwyafrif helaeth ei gynhyrchiad yn dal i fod yn seiliedig ar danwydd ffosil.

Yn wir, yn ôl a Adroddiad olrhain Medi 2022 gan yr Asiantaeth Ynni Rhyngwladol, roedd cynhyrchu hydrogen allyriadau isel yn 2021 yn cyfrif am lai nag 1% o gynhyrchu hydrogen byd-eang.

Os yw am gael unrhyw rôl yn y trawsnewid ynni arfaethedig, yna mae angen i gynhyrchu hydrogen newid mewn ffordd eithaf mawr.   

“Y peth cyntaf i’w ddweud yw nad yw hydrogen yn bodoli’n naturiol mewn gwirionedd, felly mae’n rhaid ei gynhyrchu,” meddai Rachael Rothman, cyd-gyfarwyddwr Canolfan Grantham ar gyfer Dyfodol Cynaliadwy ym Mhrifysgol Sheffield.

“Mae ganddo lawer o botensial i’n helpu ni i ddatgarboneiddio yn y dyfodol, ond mae angen i ni ddod o hyd i ffyrdd carbon isel o’i gynhyrchu yn y lle cyntaf,” meddai, gan ychwanegu bod gwahanol ddulliau cynhyrchu wedi’u “dynodi o liwiau gwahanol.”

“Mae tua 95% o’n hydrogen heddiw yn dod o ailffurfio methan stêm ac mae ganddo ôl troed carbon cysylltiedig mawr, a dyna’r hyn a elwir yn hydrogen ‘llwyd’,” meddai Rothman wrth CNBC.

Mae hydrogen llwyd, yn ôl cwmni ynni Grid Cenedlaethol, “wedi’i greu o nwy naturiol, neu fethan.” Mae'n dweud bod y nwyon tŷ gwydr sy'n gysylltiedig â'r broses yn cael eu dal, dyna pam yr ôl troed carbon y mae Rothman yn cyfeirio ato.

Mae goruchafiaeth dull o'r fath yn amlwg yn groes i nodau net-sero. O ganlyniad, mae amrywiaeth o ffynonellau, systemau a lliwiau hydrogen bellach yn cael eu cynnig fel dewisiadau amgen.

Mae’r rhain yn cynnwys hydrogen gwyrdd, sy’n cyfeirio at hydrogen a gynhyrchir gan ddefnyddio ynni adnewyddadwy ac electrolysis, gyda cherrynt trydan hollti dŵr yn ocsigen a hydrogen.

Mae hydrogen glas, ar y llaw arall, yn dynodi'r defnydd o nwy naturiol - tanwydd ffosil - a defnyddio a storio dal carbon. Bu a dadl gyhuddedig ynghylch y rôl y gallai hydrogen glas ei chwarae wrth ddatgarboneiddio cymdeithas.

Ochr yn ochr â glas a gwyrdd, lliw arall sy'n denu sylw yw pinc. Fel hydrogen gwyrdd, mae ei broses yn ymgorffori electrolysis, ond mae gwahaniaeth allweddol: mae pinc yn defnyddio niwclear.

“Os ydych chi'n hollti ... dŵr, rydych chi'n cael hydrogen ac ocsigen,” meddai Rothman. “Ond mae hollti dŵr yn cymryd egni, felly beth yw pwrpas hydrogen pinc yw hollti dŵr gan ddefnyddio ynni sydd wedi dod o niwclear.”

Mae hyn yn golygu bod “y system gyfan yn garbon isel, oherwydd … does dim carbon mewn dŵr … ond hefyd mae’r ffynhonnell ynni hefyd yn garbon isel iawn oherwydd ei fod yn niwclear.”

Ochr yn ochr ag electrolysis, nododd Rothman y gellid defnyddio niwclear hefyd gyda rhywbeth a elwir yn gylchred thermocemegol.

Roedd hyn, esboniodd, yn harneisio tymereddau uchel iawn i hollti dŵr yn ocsigen a hydrogen. 

Mae gan hydrogen pinc rai cefnogwyr a allai fod yn arwyddocaol eisoes. Mae’r rhain yn cynnwys EDF Energy, sydd wedi defnyddio’r syniad o gynhyrchu hydrogen yn Sizewell C, gorsaf ynni niwclear 3.2-gigawat sydd wedi’i chynllunio ar gyfer y DU.

“Yn Sizewell C, rydym yn archwilio sut y gallwn gynhyrchu a defnyddio hydrogen mewn sawl ffordd,” dywedodd y dywed gwefan y cwmni. “Yn gyntaf, fe allai helpu i leihau allyriadau yn ystod adeiladu’r orsaf bŵer.”

“Yn ail, unwaith y bydd Sizewell C yn weithredol, rydym yn gobeithio defnyddio rhywfaint o’r gwres y mae’n ei gynhyrchu (ochr yn ochr â thrydan) i wneud hydrogen yn fwy effeithlon,” ychwanega.

EDF Energy, sy'n rhan o'r cwmni rhyngwladol Grŵp EDF, dywedodd mewn datganiad a anfonwyd at CNBC: “Gall hydrogen a gynhyrchir o ynni niwclear chwarae rhan sylweddol yn y trawsnewid ynni.”

Roedd y cwmni hefyd yn cydnabod bod heriau yn wynebu'r sector a'i ddatblygiad.

“Ar hyn o bryd mae hydrogen yn danwydd cymharol ddrud ac felly’r her allweddol i hydrogen electrolytig carbon isel, boed yn cael ei gynhyrchu o ynni adnewyddadwy neu niwclear, yw lleihau costau cynhyrchu,” meddai.

Roedd hyn angen “polisïau cefnogol sy’n annog buddsoddiad mewn prosiectau cynhyrchu hydrogen cynnar ac yn annog defnyddwyr i newid o danwydd ffosil i hydrogen carbon isel.”

“Bydd tyfu’r farchnad ar gyfer hydrogen carbon isel yn sicrhau arbedion maint a “dysgu trwy wneud” a fydd yn helpu i leihau costau cynhyrchu.”

Er bod cyffro ynglŷn â’r rôl y gallai niwclear ei chwarae mewn cynhyrchu hydrogen a’r trawsnewid ynni ehangach—mae’r IEA, er enghraifft, yn dweud bod gan ynni niwclear “botensial sylweddol i gyfrannu at ddatgarboneiddio’r sector pŵer” — afraid dweud nad yw’n cael ei ffafrio gan bawb. .

Ymhlith y beirniaid mae Greenpeace. “Mae ynni niwclear yn cael ei grybwyll fel ateb i'n problemau ynni, ond mewn gwirionedd mae'n gymhleth ac yn hynod ddrud i'w adeiladu,” meddai'r sefydliad amgylcheddol. “Mae hefyd yn creu llawer iawn o wastraff peryglus.”

Dyfodol amryliw?

Yn ystod ei chyfweliad â CNBC, siaradodd Rothman o Brifysgol Sheffield am y darlun ehangach a'r rôl y gallai gwahanol fathau o hydrogen ei chwarae. A allem byth weld amser pan fydd lefel hydrogen glas a llwyd yn gostwng i sero?

“Mae'n dibynnu pa mor hir yw'r amserlen rydych chi'n edrych arni,” meddai, gan ychwanegu “mewn byd delfrydol, fe fyddan nhw'n gostwng yn isel iawn yn y pen draw.”

“Yn y pen draw, yn ddelfrydol rydyn ni'n cael gwared ar ein holl hydrogen llwyd, oherwydd mae gan hydrogen llwyd ôl troed carbon mawr ac mae angen i ni gael gwared arno,” meddai Rothman.

“Wrth i ni wella dal a storio carbon, mae’n bosibl y bydd lle ar gyfer hydrogen glas ac nid yw hynny wedi’i werthuso eto, yn dibynnu ar y …datblygiadau yno.”

“Mae’n rhaid i’r pinc a’r gwyrdd rydyn ni’n gwybod bod yna le fod ar eu cyfer oherwydd dyna lle rydych chi wir yn cael y carbon isel [hydrogen], ac rydyn ni’n gwybod y dylai fod, mae’n bosibl cyrraedd yno.”

Pwysleisiodd Fiona Rayment, prif wyddonydd Labordy Niwclear Cenedlaethol y DU—sydd, fel EDF Energy, yn aelod o’r gymdeithas fasnach Hydrogen UK—pwysigrwydd cael amrywiaeth o opsiynau ar gael yn y blynyddoedd i ddod.

“Ni ellir diystyru her sero net; bydd angen i ni gofleidio pob ffynhonnell o gynhyrchu hydrogen carbon isel i ddisodli ein dibyniaeth ar danwydd ffosil,” meddai wrth CNBC.

Er bod llawer o sôn wedi bod am ddefnyddio lliwiau i wahaniaethu rhwng y gwahanol ddulliau o gynhyrchu hydrogen, mae trafodaeth fywiog hefyd ynghylch a ddylai system ddosbarthu o’r fath fodoli o gwbl hyd yn oed.

“Yr hyn rydyn ni ei eisiau yw hydrogen carbon isel,” meddai Rothman. “A dwi’n gwybod bod yna lawer o ddryswch ynglŷn â’r lliwiau amrywiol, ac rydw i wedi clywed rhai pobl yn dweud … ‘pam fod gennym ni’r lliwiau hyd yn oed, pam nad dim ond hydrogen a hydrogen carbon isel sydd gyda ni?’”

“Ac yn y pen draw, y darn carbon isel sy’n bwysig, a byddai pinc a gwyrdd yn gwneud hynny.”