Mae ymchwilwyr o Brifysgol Stanford a Phrifysgol Petrolewm a Mwynau King Fahd wedi datblygu dyfais arloesol sy'n cynhyrchu amonia yn uniongyrchol o'r aer gan ddefnyddio ynni gwynt. Yn ôl iddynt, gallai'r dechnoleg newydd hon, sydd â'r nod o ddisodli proses Haber-Bosch, sy'n defnyddio cyfran sylweddol o ynni byd-eang ac yn cyfrannu at allyriadau carbon deuocsid, chwyldroi arferion amaethyddol a ffrwyno effaith amgylcheddol.
Mae'r sector amaethyddol, sy'n dibynnu'n fawr ar wrtaith synthetig, yn cyfrannu'n fawr at nwyon tŷ gwydr, gan gyfrif am oddeutu traean o'r allyriadau yn ôl Rhaglen Amgylcheddol y Cenhedloedd Unedig.
Mae'r ddyfais arloesol, a ddatblygwyd o dan arweiniad Richard Zare, Athro Marguerite Blake Wilbur mewn Gwyddor Naturiol yn Stanford, wedi profi ei heffeithiolrwydd y tu allan i gyfyngiadau'r labordy. "Mae'r datblygiad arloesol hwn yn ein galluogi i harneisio'r nitrogen yn ein haer a chynhyrchu amonia yn gynaliadwy. Mae'n gam sylweddol tuag at ddull datganoledig ac ecogyfeillgar o amaethyddiaeth," esboniodd Zare.
Mae mecanwaith y ddyfais yn cynnwys aer yn cael ei dynnu trwy rwyll sydd wedi'i gorchuddio â chatalyddion arbenigol wedi'i optimeiddio ar gyfer amodau amgylcheddol megis lleithder, cyflymder gwynt, a chyfansoddiad atmosfferig. Mae'r catalyddion, gan gynnwys cyfuniadau o haearn ocsid a pholymerau asid sy'n llawn fflworin a sylffwr, yn hwyluso cynhyrchu amonia ar dymheredd ystafell a gwasgedd atmosfferig, gan ddileu'r angen am fewnbynnau ynni allanol.
Pwysleisiodd Xiaowei Song, awdur arweiniol yr astudiaeth a gwyddonydd ymchwil mewn cemeg yn Stanford, fanteision amgylcheddol y dull. "Mae'r dull hwn yn lleihau'n sylweddol ôl troed carbon cynhyrchu amonia," nododd Song. Yn ystod profion, dangosodd y ddyfais ei gallu i gynhyrchu crynodiad o amonia sy'n ddigonol ar gyfer ffrwythloni planhigion tŷ gwydr o fewn dwy awr yn unig, gan ddefnyddio system sy'n cynnwys hidlydd carreg micromandyllog a mecanweithiau ailgylchu dŵr.
Nododd Chanbasha Basheer o Brifysgol King Fahd y byddai angen tua dwy i dair blynedd o ddatblygiad pellach ar y ddyfais, er ei bod yn addawol, cyn y gellir ei chyflwyno i'r farchnad. Mae cynlluniau ar gyfer ehangu'r dechnoleg yn cynnwys defnyddio systemau rhwyll mwy i wella gallu cynhyrchu amonia.
Y tu hwnt i'w brif ddefnydd wrth gynhyrchu gwrtaith, mae gallu'r ddyfais i gynhyrchu amonia - cyfansawdd â dwysedd ynni uwch na hydrogen - yn cyflwyno cymwysiadau posibl mewn storio a chludo ynni adnewyddadwy. Gallai hyn fod o fudd amlwg i sectorau megis llongau a chynhyrchu pŵer.
Wedi'i gyhoeddi yn Science Advances ar Ragfyr 13, derbyniodd yr astudiaeth gyllid gan Swyddfa Ymchwil Gwyddonol Llu Awyr yr Unol Daleithiau a Phrifysgol Petrolewm a Mwynau King Fahd. Mae'r ymchwilwyr yn rhagweld integreiddio'r dechnoleg hon i systemau dyfrhau, gan alluogi cynhyrchu gwrtaith ar y safle, a allai symleiddio arferion amaethyddol yn sylweddol.
