December 14, 2022
breakthrough-2 circular-economy cymraeg emissions net-zero wastewater water-breakthrough-challenge welsh winnersSut mae’r sector dŵr yn lleihau allyriadau carbon
Mae’r sector dŵr yn cyfrannu’n uniongyrchol tua 1% o allyriadau nwyon tŷ gwydr y DU. Amcangyfrifwyd yn flaenorol fod hyn yn 5 miliwn tunnell o nwyon tŷ gwydr.
m y rheswm hwn, mae’r sector dŵr yn Lloegr yn bwriadu torri allyriadau yn ystod y degawd nesaf, cam sydd wedi golygu llawer o feddwl i dimau arloesi mewn cwmnïau dŵr – yn ogystal â’u partneriaid yn y meysydd amgylcheddol, academaidd a diwydiannol – o amgylch y wlad.
Mae problem mor fawr a dybryd â mynd i’r afael â CO2 yn gofyn am rywfaint o feddwl gwahanol ac mae’r prosiectau canlynol yn enghreifftiau o rai dulliau cyffrous y mae’r sector yn eu harchwilio.
Yr hyn sy’n wych am y prosiectau hyn yw y byddan nhw nid yn unig yn lleihau allyriadau carbon, ond hefyd yn gwneud defnydd o’r economi gylchol – yn ailgylchu cynnyrch gwastraff yn ddeunyddiau defnyddiol. Credwch neu beidio, mae cynnyrch defnyddiol iawn yn gallu cael ei gynhyrchu o’r hyn sy’n cael ei fflysio i lawr y toiled!
Mae’r pedwar prosiect yma’n syniadau a fydd, os byddan nhw’n llwyddiannus, yn gallu creu incwm i’r sector yn ogystal â helpu’r blaned – gan wneud synnwyr masnachol, ac amgylcheddol, i’w gweithredu.
Peiriannau enfawr a ddefnyddir ar safleoedd gwaith trin i gynhyrchu trydan adnewyddadwy o fionwy (methan a charbon deuocsid) a gynhyrchir yn y broses trin carthffosiaeth yw peiriannau gwres a phŵer cyfunol (CHP). Mae peiriannau CHP yn dechnoleg gadarnhaol iawn, sy’n galluogi’r sector i gynhyrchu llawer iawn o drydan adnewyddadwy o wastraff, ond un o’r anfanteision yw bod y dechnoleg, yn union fel injan car, yn cynhyrchu allyriadau sy’n cynnwys carbon deuocsid. Cyfeirir at y CO2 hwn fel ‘allyriad biogenig’ – mae’n cael ei gynhyrchu drwy losgi’r hyn sydd i bob pwrpas yn nwy adnewyddadwy. Eto i gyd, mae’r CO2 a gynhyrchir yn cael yn union yr un effaith ar yr amgylchedd â phe bai’n cael ei gynhyrchu drwy losgi tanwydd ffosil. Mae’r cyfrifiadau’n dangos bod ôl-troed carbon o CHP yn sylweddol i’r diwydiant dŵr – 230,000 tunnell o allyriadau carbon y flwyddyn gan Severn Trent yn unig. Mae eu tîm arloesi yn edrych ar ddiogelu’r dechnoleg hon ar gyfer y dyfodol drwy echdynnu’r carbon a’i droi’n rhywbeth defnyddiol.
Mae tîm CECCU (Dal a Defnyddio Carbon o Allyriadau CHP) yn Severn Trent yn gweithio gyda busnes newydd sydd wedi datblygu technoleg sy’n dal CO2 o’r allyriadau a gynhyrchir gan beiriant CHP ac yna’n ei droi’n sialc, cyfeirir ato hefyd fel ‘calsiwm carbonad gwaddodol’. Mae’r math hwn o sialc pur, mân yn ddeunydd gwych ar gyfer amrywiaeth o ddefnyddiau gan gynnwys gweithgynhyrchu concrit a phaent yn y diwydiant adeiladu a hefyd mewn amaethyddiaeth i addasu lefel PH y pridd. I bob pwrpas, byddai’r broses yn cymryd rhywbeth sy’n achosi problem amgylcheddol a’i droi’n rhywbeth sydd â gwerth go iawn. Yn fwy na hynny; mae cynhyrchu sialc fel hyn yn golygu nad oes angen ei echdynnu drwy fwyngloddio. Gellir ôl-osod y dechnoleg, a’i hychwanegu ar beiriannau CHP presennol – nid oes angen rhoi’r gorau i ddefnyddio’r peiriannau na’u newid am gost uchel.
Un o’r heriau sy’n wynebu’r prosiect yw sicrhau bod y farchnad yn barod. Ar hyn o bryd mae angen i unrhyw gynhyrchion sy’n cael eu cynhyrchu o wastraff gael ardystiad ‘diwedd gwastraff’ penodol gan Asiantaeth yr Amgylchedd er mwyn cael ei werthu ymlaen, byddai angen i’r cynnyrch sy’n cael ei greu yma fynd drwy’r broses ardystio swyddogol cyn bod ar gael yn fasnachol. Fodd bynnag, mae ymchwil cychwynnol yn dangos bod cwsmeriaid yn gadarnhaol iawn am y dechnoleg a’i effaith bosibl ar leihau CO2. Drwy gydweithio gyda’r asiantaeth amgylchedd, mae’r tîm yn gobeithio y gallan nhw fynd drwy’r broses ardystio’ gyflym er mwyn dechrau gwerthu’r sialc a gweithredu’r prosiect fel un cylchol.
Unwaith y bydd y dyluniad wedi’i orffen yn ddiweddarach eleni, bydd y tîm yn dechrau drwy osod y dechnoleg mewn gwaith trin dŵr gwastraff yng nghanolbarth Lloegr o ddechrau’r flwyddyn nesaf. Os bydd yn llwyddiannus, y cynllun fyddai cyflwyno’r dechnoleg hon ledled y wlad rhwng 2025 a 2030. Bydd y wybodaeth am y dechnoleg yn cael ei rhannu gydag eraill yn y sector dŵr ac unrhyw sectorau eraill sy’n defnyddio peiriannau CHP – pe bai’r dechnoleg hon yn cael ei gosod ar bob peiriant CHP byddai’r effaith ar leihau allyriadau yn enfawr i’n planed. Gallai’r canlyniadau arbed mwy na 1 miliwn tunnell o CO2 y flwyddyn yn y DU yn y sector dŵr yn unig, a hyd at 5 miliwn tunnell ar gyfer holl sectorau’r DU sy’n defnyddio CHP.
Bob dydd mae 3,920 tunnell o ddeunydd organig yn cael eu cludo drwy garthffosydd yng Nghymru a Lloegr i gael eu trin, mae hynny’n cyfateb i bwysau 329 o fysiau deulawr. Un dull o drin carthion yw trwy dreulio anaerobig, mae hyn yn golygu defnyddio ocsigen i dorri i lawr halogyddion organig a llygryddion eraill. Un o sgil-gynhyrchion y broses hon yw bionwy- cymysgedd o nwyon sy’n digwydd yn naturiol gan gynnwys methan, carbon deuocsid a hydrogen sylffid.
Mae prosiect Dŵr Cymru, o’r enw HyValue, sydd ar hyn o bryd ar y cam archwiliadol, yn ceisio ymchwilio i ymarferoldeb creu biohydrogen yn uniongyrchol o fionwy sy’n cael ei gynhyrchu wrth drin carthion. Y gobaith yw y bydd y biohydrogen sy’n cael ei greu yn cael ei ddefnyddio i bweru fflyd o 300 o fysiau cyhoeddus Caerdydd, gan nid yn unig leihau’r allyriadau carbon cysylltiedig o ddisel, ond hefyd, lleihau allyriadau ocsid nitraidd ac allyriadau gronynnol yn y rhanbarth.
Dydi rhai mathau o gynhyrchu hydrogen ddim yn gynaliadwy gan eu bod yn dibynnu ar losgi tanwyddau ffosil neu’n cynhyrchu llawer iawn o garbon deuocsid. Mae’r prosiect hwn yn llawer mwy ecogyfeillgar gan fod modd dal a defnyddio’r CO2 sy’n cael ei gynhyrchu yn y broses a’i ddefnyddio i wneud CO2 gradd bwyd ar gyfer diodydd pefriog. O ran tanwydd adnewyddadwy, heb os, cyn belled â bod yr hil ddynol yn parhau, ni fydd y cyflenwad yn dod i ben. Mae’r prosiect yn enghraifft o wneud defnydd o wastraff, symud tuag at uwchgylchu a dull cylchol fel y gall y sector dŵr wneud y defnydd gorau posibl o’r holl adnoddau.
Mae’r cyhoedd yn croesawu’r syniad. Yn ne Cymru, lle mae’r prosiect wedi’i leoli mae problemau sylweddol yn ymwneud â llygredd aer. Ar hyn o bryd mae gan Gaerdydd 300 o fysiau, mae 100 o’r rhain yn gerbydau trydan ond mae 200 ohonyn nhw’n teithio ar hyd llwybrau sy’n rhy hir neu fryniog i wneud hynny ac angen eu pweru gan danwydd arall. Drwy newid bysus disel a phetrol am rai biohydrogen, nid yn unig byddai’r prosiect hwn yn delio â rheoli gwastraff o garthion, ond byddai hefyd yn creu buddion iechyd ac amgylcheddol i’r boblogaeth leol drwy newid trafnidiaeth leol i danwydd adnewyddadwy. Mae gan sector dŵr y DU darged uchelgeisiol o fod yn garbon niwtral erbyn 2030, a gallai prosiect fel hwn, os bydd yn llwyddiannus, gael effaith enfawr ar gynnydd, yn ogystal â gwneud cyfraniad sylweddol at Daith Dŵr Cymru i ddod yn Sero Net.
Ar safleoedd mawr lle mae ein dŵr gwastraff yn cael ei brosesu, mae cwmnïau dŵr yn defnyddio technoleg o’r enw ‘llaid actifedig’ – hynny yw, tanciau mawr sy’n llawn bacteria – i dorri’r llygryddion i lawr yn y dŵr gwastraff. Mae un o’r llygryddion hyn, amonia – sy’n wenwynig i bysgod – yn cael ei dorri i lawr yn nwy nitrad a nitrogen, ond mae’r broses hon yn arwain at gynhyrchu ychydig bach o ocsid nitraidd. Nid yw ocsid nitraidd yn niweidiol i bobl – nwy chwerthin ydyw a ddefnyddir mewn meddygaeth ac arlwyo, fodd bynnag mae’n nwy tŷ gwydr cryf sy’n niweidiol iawn i’r amgylchedd. Ar hyn o bryd mae’n cyfrannu tua dwy ran o dair o allyriadau cwmpas un Severn Trent, (hynny yw, allyriadau sy’n cael eu cynhyrchu’n uniongyrchol drwy losgi tanwydd). Mae’r hyn sy’n cyfateb i tua 200,000 tunnell o CO2 yn cael ei gynhyrchu bob blwyddyn drwy ocsid nitraidd sy’n cael ei allyrru o safleoedd trin dŵr gwastraff y cwmni.
Mae tîm Severn Trent, Catalysing a Net Zero future, ynghyd â phartneriaid o fusnes technoleg newydd yng Nghaliffornia, yn ceisio canfod bacteria ym myd natur a fydd yn cael gwared ar amonia heb gynhyrchu ocsid nitraidd fel isgynnyrch. Mae gwyddonwyr yn meddwl eu bod wedi canfod y mathau cywir, ond yr her yw eu dal ac yna sicrhau eu bod yn gweithio’n effeithiol mewn tanciau carthion yn y gweithfeydd trin dŵr. Gan ddefnyddio proses mewngapsiwleiddio, mae’r tîm yn bwriadu tyfu’r bacteria dan sylw, ac yna ei ddal mewn sglodyn plastig bach, yr un maint a siâp â thic tac. Byddai hyn yn cael ei gyflwyno i’r tanciau ac yn cael ei ddefnyddio i dorri amonia i lawr yn naturiol heb greu isgynhyrchion niweidiol. Y cam nesaf yw cynnal peilot i brofi pa mor dda mae hyn yn gweithio, cyn gallu datblygu’r prosiect, yn genedlaethol ac yn rhyngwladol. Mae gan y tîm gysylltiadau cryf gydag academyddion blaenllaw yn y maes hwn ac maent yn obeithiol ynglŷn â’r canlyniadau, ond bydd y peilot yn adeiladu darlun cliriach o raddfa llwyddiant y broses ac yn datgelu pa mor effeithiol yw’r bacteria mewn gwirionedd.
Wrth i ddŵr gwastraff gael ei drin, mae’n mynd drwy hidlwyr sy’n cael gwared ar falurion neu ‘ddarnau solet’ fel plastig neu hen weips gwlyb – mae’r rhain yn dal tua 100,000 tunnell y flwyddyn ar draws y DU. Ar hyn o bryd mae’r rhain yn cael eu gwaredu drwy anfon y malurion i safleoedd tirlenwi, ond mae’r prosiect hwn yn archwilio’r syniad o droi’r gwastraff hwn yn ynni yn yr hyn a elwir yn offer HERU (Uned Adfer Ynni’r Cartref). Datblygwyd y dechnoleg yn wreiddiol ar gyfer gwastraff cartrefi, a’r syniad oedd y gallai’r rhan fwyaf o wastraff gael ei drin mewn uned dan-y-sinc sy’n llosgi gwastraff, gan gynhyrchu biochar (fel siarcol) a nwy sy’n llawn hydrogen.
Fel prosiect arbrofol, bydd y tîm o Severn Trent yn defnyddio fersiwn 200 litr o’r offer HERU hwn, yn sicrhau ei fod wedi’i gynllunio ar gyfer hidlo mân ddarnau ac yn cynnal profion yn ei ganolfan adfer adnoddau ac arloesi. Mae’r prosiect hefyd yn cynnwys tîm o Brifysgol Huddersfield sy’n cynghori ar y ffordd orau o ddefnyddio’r hydrogen sy’n cael ei gynhyrchu gan y broses. Mae’n bosibl y gellid defnyddio technoleg microtyrbin i gynhyrchu pŵer. Trwy brosesu mân ddarnau ar y safle mewn offer HERU mewn safleoedd gwaith trin, gallai cwmnïau dŵr hefyd gael gwared ar allyriadau carbon yn deillio o gludo malurion rhwng safleoedd. Mewn byd delfrydol bydd y peilot yn dangos y gall y prosiect nid yn unig olygu nad oes angen cludo’r mân ddarnau hyn i safleoedd tirlenwi ond hefyd, cynhyrchu ynni cynaliadwy, neu o leiaf fod yn niwtral o ran ynni.
Mae targedau’r llywodraeth yn golygu y bydd y gost o gludo deunyddiau i safleoedd tirlenwi yn cynyddu’n sylweddol yn ystod y flwyddyn nesaf – felly, gallai osgoi’r costau hyn fod o fudd i gwmnïau dŵr sy’n gallu trosglwyddo arbedion i’r cwsmer.
Gyda’r tymheredd uchaf erioed wedi’i brofi yn y DU yr haf hwn, mae pobl Prydain yn fwy ymwybodol nag erioed o’r blaen o’r ffyrdd y mae allyriadau carbon yn cyfrannu at newid hinsawdd. Er bod llawer i’w wneud eto cyn y dyddiad cau yn 2030, mae’n gyffrous iawn gweld atebion arloesol gan gwmnïau dŵr a phartneriaid technoleg a allai wneud gwahaniaeth enfawr i allyriadau’r sector, a thrwy hynny i’r amgylchedd.
Oes gennych chi syniad sut i leihau allyriadau er nad ydych yn gweithio yn y diwydiant dŵr? Bydd yr Water Discovery Challenge yn croesawu datblygiadau arloesol gan sefydliadau mewn unrhyw sector o fis Ionawr 2023 i ennill cyfran o £4 miliwn – a bydd rhagor o gystadlaethau ar y gweill yn y dyfodol. Mwy o wybodaeth yma.
