Wrth i ni nesáu at ddiwedd y rhaglen, hoffai KESS 2 a Phrifysgol De Cymru arddangos yr ymchwil rhagorol a gyflawnwyd drwy gydweithio â’n partner cwmni Tata Steel UK. Dros gyfnod o 8 mlynedd, mae Tata Steel UK wedi cefnogi 16 o brosiectau PhD ac 1 prosiect Meistr Ymchwil, gan gynhyrchu ymchwil o effaith genedlaethol ledled Cymru a’r DU. Gallwch ddarllen am y prosiectau isod:
···
Dr Rhiannon Chalmers-Brown
Refining of Steel Manufacturing Co-Production Gases
Datblygodd ymchwil PhD Rhiannon broses bioburo i gymryd allyriadau nwyon tŷ gwydr o weithgynhyrchu dur a’u trosi’n gemegau nwyddau i’w defnyddio mewn biopolymerau a phlastigau. Ers cwblhau ei PhD yn 2020, parhaodd Rhiannon i weithio gyda Phrifysgol De Cymru a Tata Steel UK am ddwy flynedd fel ymchwilydd a pheiriannydd proses ar brosiectau bio-adweithyddion.
Ym mis Tachwedd 2022, ymunodd â Ricardo fel Uwch Ymgynghorydd ac mae bellach yn gweithio ar ystod eang o brosiectau o ddatgarboneiddio a thanwydd amgen i hyfforddiant risg cemegol ac ymateb brys. Yn ei rôl bresennol, mae Rhiannon wedi cael y cyfle i fynychu darlithoedd ymddygiad tân, gweithio gyda’r Awdurdod Gweithredol Iechyd a Diogelwch ac mae’n bwriadu siarad mewn sawl cynhadledd ar Ymateb a Diogelwch Hydrogen yn 2024.
“Dysgwch pryd bynnag y gallwch gan drysori’r teimlad bod mwy i’w ddarganfod bob amser.”
Meddai, “Rhoddodd fy PhD KESS2 y sylfaen orau i mi ar gyfer gweithio mewn sectorau arloesol o ddiwydiant. Mae wedi rhoi’r sgiliau a’r hyder i mi weithio ar broblemau cymhleth i gleientiaid i’w helpu i ddatrys problemau byd go iawn. Rhan orau fy rôl bresennol yw trosglwyddo fy ngwybodaeth i’r dysgwyr ar ein cyrsiau mewn ffyrdd creadigol trwy arddangosiadau ac ymarferion gwyddoniaeth. Fy nghyngor i unrhyw un ar ddechrau eu taith yw na fyddwch chi byth yn rhoi’r gorau i ddysgu, hyd yn oed pan fyddwch chi’n meddwl eich bod chi ar y brig. Dysgwch pryd bynnag y gallwch gan drysori’r teimlad bod mwy i’w ddarganfod bob amser.”
···
Dr Rebecca Peters
Using Big Data to increase productivity
Edrychodd PhD Rebecca ar y system gastio barhaus y mae Tata Steel UK yn ei defnyddio yn y broses gwneud dur, lle mae dur tawdd yn cael ei solidoli i ffurf ‘lled-orffen’ i’w orffen wedyn. Yn benodol, ymchwiliodd Rebecca i’r data cymhleth a gynhyrchir yn ystod y broses hon, a sut yr effeithiodd ar gynhyrchiant casters Tata. Defnyddiodd yr offer Data Mawr diweddaraf i amlygu patrymau a pherthnasoedd sylfaenol o fewn y data, wrth weithio i ddatblygu technegau newydd gan ddefnyddio cymwysiadau newydd.
Mae dur yn ddeunydd allweddol ar gyfer adeiladu a darparu ffynonellau ynni adnewyddadwy fel ynni gwynt, trydan dŵr a solar, ac mae angen hyd at 230 tunnell o ddur ar gyfer adeiladu un tyrbin gwynt. Nodau Rebecca oedd datblygu offeryn oedd yn rhagfynegi pryd y dylid tynnu caster allan o gynhyrchiad ar gyfer gwaith cynnal a chadw. Defnyddiodd yr offer Data Mawr diweddaraf i amlygu patrymau a pherthnasoedd sylfaenol o fewn y data, wrth weithio i ddatblygu technegau newydd.
Gallai’r offeryn wedyn alluogi Tata i gynyddu cynhyrchiant effeithlon drwy leihau eu hamseroedd cau i lawr, gan leihau’r costau cysylltiedig. Dywed Rebecca,
“Roedd cael Tata Steel UK fel partner cwmni yn wych. Cefais weithio gyda data byd go iawn a chyfrannu at rywbeth a fydd, gobeithio, yn cael effaith wirioneddol.”
Ers cwblhau ei PhD, mae Rebecca bellach yn Bennaeth Pwnc Cyfrifiadureg a Mathemateg yn y Gyfadran Cyfrifiadura, Peirianneg a Gwyddoniaeth ym Mhrifysgol De Cymru.
···
Dr Shannan Southwood-Samuel
Upgraded value of coke oven by-products – deriving higher value chemicals from Coke Oven by-products and wastes
Bu PhD Shannan mewn cydweithrediad â Tata Steel UK yn ymchwilio i sgil-gynhyrchion poptai golosg, gan edrych yn benodol ar dar glo, i echdynnu nwyddau gwerth uchel o sgil-gynhyrchion gwastraff gan ddefnyddio methodoleg werdd a chynaliadwy.
Gall poptai golosg ddal hyd at 36 tunnell o lo sy’n cael ei wthio i mewn gan ddramiau, ei selio dan amodau aerglos a’i gynhesu i 1100 – 1200°c. Mae’r broses yn cynhyrchu’r golosg a ddefnyddir yn ffwrneisi chwyth Tata. Mae llawer o sgil-gynhyrchion yn gysylltiedig â’r dull hwn, gan gynnwys tar glo, nad oeddent yn cael eu defnyddio i’w llawn botensial. Roedd ymchwil Shannan i uwchraddio gwerth y sgil-gynnyrch yn hanfodol wrth werthuso sut i ddefnyddio’r gwastraff, hybu rhagolygon gwyrdd a gwerth economaidd sgil-gynhyrchion Tata a chynyddu cynaliadwyedd eu prosesau diwydiannol.
Roedd y fethodoleg a ddefnyddiwyd yn ei hymchwil yn defnyddio hylifau ïonig, sy’n ddewis ecogyfeillgar i’r toddyddion traddodiadol a ddefnyddir ar hyn o bryd mewn cymwysiadau diwydiannol. Datblygodd prosiect llwyddiannus Shannan 18 hylif ïonig newydd ar gyfer echdynnu ffenol o dar glo mewn effeithlonrwydd echdynnu uchel. Mae potensial cryf i ddatblygu ei chanlyniadau gyda astudiaeth beilot o fewn Tata Steel UK.
···
Dr Adam Jones
Development of a Novel, Non-Destructive Technique for In-Line Measurement of Chromium Thickness on Packaging, Electrolytic Chromium Coated Steel
Dilynodd Adam raglen PhD mewn Peirianneg Drydanol ac Electroneg trwy ymdrech ar y cyd ag Ymchwil a Datblygu Tata Steel UK a Trostre Coated Products, a leolir yn Llanelli. Canolbwyntiodd yr ymchwil yn bennaf ar archwilio dull arloesol o fesur trwch haenau metelaidd ar lefel nano-raddfa, gan ddefnyddio egwyddorion ffotoneg.
Cyflawnodd Adam gynnydd sylweddol yn natblygiad system prawf-cysyniad, gan ddangos ymarferoldeb y dechneg hon. Ar hyn o bryd mae’n cymryd rhan mewn trafodaethau gyda Tata ynghylch y posibilrwydd o integreiddio’r system hon i geisiadau arfaethedig a meysydd cysylltiedig eraill o ddiddordeb.
“Mae’r systemau hyn wedi’u cynllunio i leihau gwastraff a gwella effeithlonrwydd prosesau diwydiannol,”
Meddai Adam, “Rwyf bellach wedi trawsnewid i swydd darlithydd amser llawn ym Mhrifysgol De Cymru, gan arbenigo ym maes Gwybodeg ac Electroneg. Ar yr un pryd, rwyf hefyd yn cymryd rhan weithredol mewn prosiectau ymchwil sydd â’r nod o gynorthwyo partneriaid diwydiannol i greu systemau mesur newydd. Mae’r systemau hyn wedi’u cynllunio i leihau gwastraff a gwella effeithlonrwydd prosesau diwydiannol, gan adlewyrchu ar fy ymroddiad i symud ymlaen yn y byd academaidd a diwydiant trwy ymchwil a chydweithio arloesol.”
···
Dr Marie Clare Catherine
Bio plastics from C1 Gases – Substitute Sustainable Products for Polymer Coated Steel
Roedd prosiect ymchwil Marie gyda Prifysgol De Cymru a Tata Steel UK, yn canolbwyntio ar un o gynhyrchwyr dur mwyaf y byd, sy’n allyrru mwy na 6 miliwn tunnell o CO2 bob blwyddyn, gyda ffwrneisi chwyth yn cyfrif am 70% o’r allyriadau CO2 hwn. Er mwyn lleihau faint o nwyon tŷ gwydr sy’n cael eu gollwng i’n hatmosffer, ac i gyfyngu ar eu heffaith ar yr amgylchedd, mae’n hanfodol ailgylchu’r nwyon hyn yn gynhyrchion cynaliadwy.
Mae Tata Steel UK yn defnyddio cotio paent i atal cyrydiad. O ystyried bod eu haenau presennol, fel y mwyafrif o haenau ar y farchnad, yn deillio o betrocemegion, byddai cynnyrch bioddiraddadwy gyda phriodweddau tebyg yn cyfrannu at leihau effeithiau amgylcheddol negyddol y diwydiant dur.
Cynigiwyd defnyddio organebau sy’n cronni glycogen (GAO), sef bacteria a geir o weithfeydd trin dŵr gwastraff, i gynhyrchu cymysgeddau o fiopolymerau o’r enw polyhydroxyalkanoates (PHA). Gydag asetad fel yr unig ffynhonnell garbon a thrwy amrywio nifer o amodau diwylliant, cafwyd cymysgeddau gwahanol o PHA. Daeth ymchwil Marie i’r canlyniad bod PHA a gynhyrchwyd o asetad trwy drawsnewid nwyon ffwrnais chwyth yn addas ar gyfer cotio dur.
···
Dr Michal Czahor
Co-electrolysis of simulated coke oven gas using solid oxide electrolysis cell (SOC) technology
Ymchwiliodd Michal i’r defnydd o dechnoleg celloedd tanwydd ar gyfer gwell defnydd o nwy popty golosg (COG), sgil-gynnyrch gwastraff cynhyrchu dur. Tra bod tua 50% o’r COG a gynhyrchir yn cael ei ddefnyddio’n fewnol, mae’r gweddill yn cael ei wastraffu, gan gyfrannu at allyriadau carbon a gwastraffu adnoddau gwerthfawr yn ogystal â lleihau ansawdd yr aer. Dangosodd gwaith Michal y potensial sylweddol i uwchraddio COG gan ddefnyddio technoleg SOFC, a allai alluogi mwy o adferiad i lawr yr afon a phuro H2 o adnodd gwastraff diwydiannol nad yw’n cael ei ddefnyddio’n ddigonol.
“Rhoddodd fy mhrosiect KESS 2 mewn cydweithrediad â Tata Steel UK fewnwelediad gwych i’r broblem byd go iawn a’i goblygiadau ar y diwydiant.”
Er bod angen astudiaethau pellach ar gyfer gweithredu’r dechnoleg, dangosodd y prosiect egwyddor o weithrediad SOCs ar COG ac mae’n awgrymu ateb posibl i allyriadau nwyon tŷ gwydr cynyddol o fewn y diwydiant haearn a dur.
Dywedodd Michal, “Rhoddodd fy mhrosiect KESS 2 mewn cydweithrediad â Tata Steel UK fewnwelediad gwych i’r broblem byd go iawn a’i goblygiadau ar y diwydiant. Helpodd KESS 2 i mi ennill amrywiaeth o sgiliau trosglwyddadwy mewn ymchwil trwy weithdai a hyfforddiant, gan hwyluso proses gyffredinol y PhD. Rwy’n parhau i ddefnyddio’r sgiliau a ddatblygais yn ystod fy PhD yn fy swydd bresennol fel Uwch Gynorthwyydd Ymchwil ym Mhrifysgol De Cymru. Rwy’n bwriadu parhau â’m gyrfa mewn ymchwil gan ymchwilio ymhellach i SOCs a thechnolegau eraill ar gyfer gwella cemeg gynaliadwy.”
···
Dr Sjoerd van Acht
Hydrogen separation from Coke Oven Gas
Dechreuodd Sjoerd van Acht ei ysgoloriaeth KESS 2 ym mis Medi 2017. Ei destun oedd adfer hydrogen o nwyon gwaith dur dan oruchwyliaeth DoS Jon Maddy, Cyfarwyddwr y Ganolfan Hydrogen ym Maglan fel rhan o Brifysgol De Cymru. Roedd yr ymchwil yn cynnwys arolwg llenyddiaeth cywrain ar dechnolegau gwahanu hydrogen a oedd, ynghyd â mewnwelediadau gan y partner diwydiant Tata Steel UK, yn sylfaen ar gyfer y gwaith dilynol.
Defnyddiwyd y wybodaeth a gafwyd i ddyfeisio proses adfer a chywasgu hydrogen newydd, gadarn ac effeithlon yn seiliedig ar y dechnoleg Arsugno Siglen Pwysedd a Phuro Hydrogen Electrocemegol a Chywasgu (PSA-EHP/C) cyfun. Modelwyd y broses hon yn helaeth a gwireddwyd trefniant dilysu ar raddfa beilot yng Nghanolfan Hydrogen Baglan.
Canfu’r gwaith ganlyniadau addawol o safbwyntiau technegol, economaidd ac amgylcheddol a sicrhaodd botensial Tata Steel UK i brisio ei nwyon gwastraff sgil-gynhyrchion yn hydrogen gwerth uchel, purdeb uchel gan ddefnyddio’r broses PSA-EHP/C, tra hefyd yn lleihau ei allyriadau nwy tŷ gwydr.
Dywedodd Sjoerd, “Roedd y gefnogaeth gymunedol gan dîm KESS 2 ym Mhrifysgol De Cymru a’r holl gyd-fyfyrwyr wedi gwneud y gwaith caled yn oddefadwy. Ar ôl cwblhau fy PhD ym mis Ebrill 2021 rwyf bellach yn gweithio yn y gofod hydrogen gwyrdd yn yr Iseldiroedd, lle rwy’n datblygu electrolyswyr AEM a PEM arloesol ar gyfer cynhyrchu hydrogen gwyrdd datganoledig.”
···
Dr Ieuan Griffiths
Predictive Analytics of Real Time Caster Data
Cynhaliwyd ymchwil Ieuan, ar y cyd â Tata Steel UK ym Mhort Talbot, o amgylch Cynnal a Chadw Rhagfynegol – maes pwysig a blaengar o’r diwydiant dur sy’n caniatáu i gwmnïau nodi gofynion cynnal a chadw a lleihau ei gyfradd amlder yn seiliedig ar ddata amser-real. Gall Cynnal a Chadw Rhagfynegol wella cynhyrchiad, lleihau amser segur, a gall hyd yn oed atal digwyddiadau sy’n bygwth bywyd. Felly gall cymhwyso Cynnal a Chadw Rhagfynegol yn y diwydiant dur greu amgylchedd gwaith mwy diogel i weithwyr a dod â buddion ariannol i’r cwmni.
Cipiodd PhD Gwyddor Data Ieuan llawer o’r agweddau yr oedd yn eu gwerthfawrogi a’u mwynhau yn ystod ei astudiaethau israddedig, gan ysgogi ymhellach ei frwdfrydedd i ymchwilio i gyfrifiadura a rhaglennu wrth ddatblygu ei ddealltwriaeth ystadegol a mathemategol lefel uwch o’r algorithmau a ddefnyddiwyd.
Mae Ieuan bellach yn cael ei gyflogi fel Uwch Ddarlithydd mewn Gwyddor Data a Mathemateg yng Nghyfadran Cyfrifiadura, Peirianneg a Gwyddoniaeth Prifysgol De Cymru.
···
Dr Ruggero Bellini
Investigating the Robustness and Intensification of a Novel Biomethanation Process for Energy Recovery for the Steel Sector
Dechreuodd Ruggero Bellini ei ysgoloriaeth PhD KESS 2, gyda chefnogaeth Tata Steel UK, ym mis Medi 2017. Roedd ei ymchwil yn ymchwilio i gadernid a dwysáu proses biomethanation newydd ar gyfer adennill ynni yn y sector dur, gan ddefnyddio gwastraff H2 a CO2, dan oruchwyliaeth yr Athro Sandra Esteves a Dr. Tim Patterson.
Fel rhan o’r astudiaeth, cyflawnwyd yr agweddau canlynol: a) cyflawni gweithrediad biomethanation hyperthermoffilig gan ddefnyddio gwahanol gonsortia bacteriol ac archaeol cymysg, sy’n arbennig o bwysig wrth ymdrin â nwyon poeth o’r safle; b) cymharu gweithrediadau tymheredd amrywiol; c) optimeiddio dethol inocwla, strategaethau rhag-brosesu a bio-gynyddu yn ogystal â ffracsiynu cyfryngau maeth; d) ymchwilio i effaith N2 ac amonia ar berfformiad prosesau.
Cwblhaodd Ruggero ei astudiaethau PhD yn llwyddiannus ym mis Chwefror 2021 ac aeth ymlaen i weithio fel ymchwilydd ôl-ddoethurol yn yr Istituto Italiano di Tecnologia yn yr Eidal.
···
Samuel Baker
Development of Hydrogen Storage Materials Based on Amine-Boranes
Yn ystod ei Radd Meistr Ymchwil KESS 2, a gyd-noddwyd gan Tata Steel UK, ymchwiliodd Sam i’r defnydd o sgil-gynhyrchion amonia i gynhyrchu amin-boranau y gellid eu defnyddio fel cludwr hydrogen.
Canolbwyntiodd ei astudiaethau ar ddefnyddio catalyddion seiliedig ar ruthenium i hwyluso rhyddhau nwy hydrogen o amin-boran ar dymheredd ystafell ac o dan lwyth catalydd isel. Dadansoddodd hefyd y cineteg a’r mecanweithiau posibl ar gyfer ffurfio hydrogen o’r cludwyr hydrogen hyn.
“Dysgais lawer ar y cwrs ac rwy’n teimlo’n ffodus iawn fy mod wedi cael y profiad.”
Prif nod ei brosiect oedd canfod ailddefnydd posibl o’r nwyon gwastraff a gynhyrchir gan Tata Steel UK yn ystod cynhyrchu dur er mwyn cynyddu cynaliadwyedd y broses.
Dywedodd Sam, “Fe ddysgais lawer ar y cwrs ac rwy’n teimlo’n ffodus iawn fy mod wedi cael y profiad. Diolch yn fawr i KESS 2 am hwyluso’r prosiect gan fy mod yn gwerthfawrogi’n fawr yr holl gymorth a chefnogaeth drwyddo draw. Rwyf hefyd yn ddiolchgar iawn i Gareth a Nildo am eu hamser a’u hymdrech yn y prosiect, ni allaf ganmol y naill na’r llall yn ddigon uchel”.
Safbwynt y Cwmni
Gareth Lloyd
Tata Steel UK
Dechreuodd y cydweithio rhwng PDC, KESS 2 a Tata Steel UK ym mis Hydref 2015 gyda chyfarfod rhwng yr Athro Richard Dinsdale a thîm Tata. Roedden ni eisiau gwybod mwy am y Ganolfan Ymchwil Amgylchedd Cynaliadwy ag o fewn ychydig wythnosau roedd gennym ni dri cais KESS 2 yn barod i’w cyflwyno.
Wrth i’r rhaglen dyfu, cyfarfuom â’r Athro Gareth Owen ac mae’r cydweithio ag ef wedi esgor ar nifer o bynciau sy’n haeddu cael eu symud ymlaen y tu hwnt i’r cam PhD i ymchwil bellach ac astudiaethau planhigion peilot. Mae’r opsiwn i drin sgil-gynhyrchion popty golosg â hylifau ïonig yn newydd, yn effeithlon o ran ynni ac yn gynaliadwy. Mae gan ddal carbon gan ddefnyddio ligandau a chyfadeiladau hefyd botensial gwirioneddol. Mae’r ras ymlaen i ddod o hyd i’r dechnoleg dal a defnyddio carbon gyntaf ac mae’r tîm yn PDC yn sicr yn chwarae eu rhan.
Mae’r gwaith gyda yr Athro Cyswllt Christian Laycock ar gymwysiadau amrywiol o gelloedd tanwydd ocsid solet o fewn y diwydiant dur yn dangos addewid gwirioneddol. Mae gan unrhyw dechnolegau sy’n herio’r status quo ar ddefnyddio nwyon tanwydd, hydrogen ac amonia y potensial i gael eu defnyddio ar draws ein diwydiant nid yn unig yn y DU ond yn llawer pellach i ffwrdd. Gallai’r gwaith ar eplesu biolegol ddarparu llwybr datgarboneiddio ar gyfer nifer o ddiwydiannau, nid yn unig dur.
Mae’r cysyniad y cyflwynodd yr Athro Alan Guwy i ni iddo yn gymharol syml gydag offer cost isel ond cynhyrchion gwerth uchel. Mae’r gwaith peilot o’r enw COACE sy’n trawsnewid y carbon mewn nwy ffwrnais chwyth yn asetadau wedi bod yn llwyddiant amlwg i’r holl gydweithio. Mae’r gwaith peilot a adeliadwyd yn dilyn y wybodaeth a gafwyd yn ystod y PhD a ariannwyd gan KESS 2 yn parhau i weithredu ac mae’n casglu data a fydd yn llywio datblygiadau pellach.
Ar gyfartaledd, cyhoeddodd y grŵp ddau bapur academaidd fesul prosiect KESS 2. Roedd ffocws cryf ar helpu’r myfyrwyr i ddod o hyd i waith ac enillodd y grŵp nifer o wobrau yn ystod y cyfnod cydweithio, gyda Phrifysgol De Cymru a Tata Steel UK yn elwa o gyhoeddusrwydd cadarnhaol.
Safbwynt y Goruchwylwyr Academaidd
Cyfadran Cyfrifiadura, Peirianneg a Gwyddoniaeth
···
Yr Athro Gareth Owen, Yr Athro Alan Guwy a Dr Nildo Costa
Mae gennym bedwar prosiect KESS 2 yn seiliedig ar gemeg sydd wedi bod mewn cydweithrediad â Tata a’r tîm goruchwylio (Owen/Costa/Guwy). Mae’r rhain wedi bod yn canolbwyntio ar ddatblygu methodolegau i liniaru’r cemegau gwastraff a gynhyrchir yng nghynhyrchiant dur Tata.
Mae un prosiect wedi canolbwyntio ar allyriadau carbon (CO2) ac wedi edrych ar y llwybrau synthetig newydd sy’n datblygu i foleciwlau newydd o’r nwy gwastraff hwn. Mae ystod o gyfadeiladau metel newydd wedi’u datblygu fel catalyddion posibl ar gyfer y trawsnewid hwn. Ymhellach, roedd y prosiect hwn yn allweddol ac yn gweithredu fel prosiect sbarduno a arweiniodd at dri phrosiect ymchwil ychwanegol gan gynnwys Gwobr Adeiladwr Gallu SERC Cymru, prosiect Canolfan Catalysis y DU a phrosiect IDRIC. Mae’r prosiectau hyn wedi canolbwyntio ar y moleciwl carbon deuocsid ac yn anelu at ddefnyddio CO2 fel porthiant ar gyfer synthesis cemegau nwyddau. Mae’r rhain wedi arwain at ddau gyhoeddiad hyd yma.
Roedd ail brosiect yn canolbwyntio ar ddeall hanfodion pa mor effeithlon y gellir cynhyrchu hydrogen o foleciwlau amino-boran. Edrychodd y prosiect ar yr ynni sydd ei angen ar gyfer y broses hon er mwyn deall ei haddasrwydd posibl ar gyfer proses ddiwydiannol, lle gall y gydran amin darddu o nwy amonia a gynhyrchir yn y broses gweithgynhyrchu dur. Yn y bôn, gallai hyn ddefnyddio nwy amhuredd amonia gwastraff fel cludwr hydrogen a ffynhonnell hydrogen.
Roedd trydydd prosiect yn canolbwyntio ar yr heriau sy’n gysylltiedig â phresenoldeb cyfansoddion sy’n seiliedig ar sylffwr o fewn nwy popty golosg. Canolbwyntiodd y prosiect ar synthesis a chymhwyso cyfadeiladau metel trosiannol ar gyfer trawsnewid cydrannau sy’n seiliedig ar sylffwr yn gemegau newydd. Mae rhai o’r canlyniadau a gyflawnwyd wedi’u cyhoeddi’n ddiweddar.
Roedd y pedwerydd prosiect yn ymwneud ag echdynnu cydrannau nwyddau gwerth uchel (fel cyfansoddion ffenolig) o dar glo. Roedd yr ymchwil yn canolbwyntio ar ddylunio a syntheseiddio Hylifau Ïonig Tasg-Benodol (TSILs) newydd at ddibenion echdynnu a gwahanu cemegau gwerthfawr oddi wrth dar trwy ryngweithiadau toddyddion-hydoddyn penodol. Dangoswyd bod hyn yn llwyddiannus a dangosodd botensial ar gyfer profion ar raddfa fwy. Arweiniodd y prosiect hwn hefyd at gyflogi’r myfyriwr trwy gynllun graddedigion yn Tata Steel UK.
Hyd yn hyn, mae dau brosiect wedi’u cwblhau, ac mae’r ddau fyfyriwr (SS a SB) wedi pasio eu viva yn ddiweddar. Mae un myfyriwr yn y cam ysgrifennu ar hyn o bryd a bydd yn cyflwyno yn yr ychydig fisoedd nesaf. Mae myfyriwr arall ar hyn o bryd yng nghamau olaf y gwaith labordy a bydd yn cwblhau ei astudiaethau yn gynnar y flwyddyn nesaf.
I grynhoi, mae prosiectau KESS 2 wedi gweithredu fel prosiectau cychwynnol ar gyfer ymchwil pellach ac wedi darparu hyfforddiant i bedwar myfyriwr ôl-raddedig yn ein maes ymchwil, yn ogystal ag arwain at nifer o gyhoeddiadau.
···
Yr Athro Cyswllt Christian Laycock
Mae gennyf dri phrosiect KESS 2 sydd wedi’u cynnal ar y cyd â Tata Steel UK. Mae dau o’r rhain wedi canolbwyntio ar ddefnyddio technoleg celloedd tanwydd tymheredd uchel i adennill cynhyrchion defnyddiol o ffrydiau gwastraff a gynhyrchir o wneud dur. Ymchwiliodd y prosiect cyntaf i adfer hydrogen o nwy popty golosg gan ddefnyddio technoleg electrolysis solid ocsid a dangosodd y gallai’r broses hon o bosibl gynhyrchu digon o hydrogen i ragori ar y galw presennol am hydrogen ledled y byd. Roedd yr ail brosiect yn ymchwilio i waredu a defnyddio gwastraff amonia dyfrllyd a gynhyrchir o wneud dur a dangosodd y gellir defnyddio technoleg celloedd ocsid solet i gynhyrchu pŵer trydanol neu hydrogen o’r llif gwastraff hwn gan waredu amonia yn llwyr a dim allyriadau o lygryddion ocsid nitraidd niweidiol.
Roedd y prosiectau hyn yn allweddol i ddatblygiad ac allbynnau prosiect RICE ERDF a phrosiect IDRIC. Yn ogystal, roeddent yn allweddol i ddatblygiad y gyfres o gynadleddau Amonia Energy dan arweiniad Prifysgol Caerdydd a’r symposia celloedd tanwydd oddi mewn. Cyflwynwyd yr ymchwil yn y gynhadledd hon yn 2022 a 2023, yn ogystal â’r 17eg Symposiwm mawreddog ar Gelloedd Tanwydd Ocsid Solid ym mis Gorffennaf 2021, a 242ain Cyfarfod y Gymdeithas Electrocemegol ym mis Hydref 2022. Yn ogystal, bu pedwar cyhoeddiad o’r prosiectau hyn yn Trosi a Rheoli Ynni a Thrafodion ECS, a disgwylir cyhoeddiadau pellach yn 2023 a 2024. Hyd yn hyn, mae Czachor wedi cwblhau ei PhD ac mae Ragu yn agosáu at ddiwedd ysgrifennu traethawd ymchwil. Yn y prosiect terfynol gan Standing, ymchwiliwyd i adfer sinc o adnoddau metel sgrap gan ddefnyddio technoleg batri sinc-bromin. Mae’r prosiect hwn wedi dangos adferiad glân ac effeithlon o sinc purdeb uchel gan ddefnyddio dyluniad batri sinc-bromin di-bilen wedi’i addasu sy’n syml, yn rhad ac yn gofyn am ddeunyddiau sy’n anfalaen i’r amgylchedd. Mae’r gwaith hyd yma wedi’i gyhoeddi yn y cyfnodolyn mawreddog ChemSusChem ac mae Standing ar hyn o bryd yng nghamau olaf ysgrifennu thesis.
···
Yr Athro Cyswllt Jaime Massanet-Nicolau
Uwch Ddarlithydd mewn Microbiolegydd Bio-ynni
Ar gyfer y prosiectau bioburo/CCUS rydym wedi cydweithio â Tata Steel UK ar ddau brosiect KESS 2 yn cynnwys Marie-Claire Catherine a Rhiannon Chalmers-Brown, dan fy ngoruchwyliaeth i, Alan Guwy a Richard Dinsdale. Mae’r prosiectau hyn wedi canolbwyntio ar drawsnewid nwyon carbon gwastraff yn gyfansoddion gwerthfawr trwy lwybrau trosi microbaidd.
Roedd prosiect Rhiannon yn ymwneud â datblygu technoleg yr ydym bellach yn cyfeirio ato fel COACE sy’n ymwneud â harneisio gallu micro-organebau i drawsnewid carbon monocsid sy’n bresennol mewn nwy ffwrnais chwyth yn asid asetig, sef cemegyn platfform amlbwrpas gwerth $600 y dunnell, gan ddarparu ffordd unigryw i Tata drin nwyon gwastraff a creu ffrydiau refeniw newydd trwy gynhyrchu’r cemeg llwyfan hwn, sydd fel arfer yn cael ei gynhyrchu o danwydd ffosil, yn gynaliadwy.
Mewn cydweithrediad â Tata, mae Prifysgol De Cymru wedi adeiladu gwaith arddangos ar raddfa beilot yng Ngwaith Dur Port Talbot. Mae’r safle yn integreiddio bio-adweithydd 100L gyda thechnolegau gwahanu a chrynhoi newydd ar gyfer adfer yr asid asetig a gynhyrchir yn y fan a’r lle. Mae’r gwaith wedi’i gyflwyno yn 17eg Cynhadledd Byd yr IWA ar Dreulio Anaerobig ym Michigan, lle enillodd Wobr Lettinga fawreddog, y tro cyntaf i Grŵp Ymchwil yn y DU wneud hynny. Mae hefyd wedi cael sylw ar raglen Wales Today y BBC. Mae gwaith ar y dechnoleg echdynnu, sy’n cynnwys cyfuniad newydd o dreiddiad ac electrodialysis hefyd wedi arwain at gyhoeddi papur yn Bioresource Technology.
Roedd yr ail brosiect yn ymwneud â micro-organebau yn defnyddio’r asid asetig a gynhyrchir trwy COACE i gynhyrchu PHAs, sef dosbarth o foleciwlau biolegol y gellir eu defnyddio i gynhyrchu bioblastigau yn gynaliadwy. Mae PHA werth hyd at $5500 y dunnell sy’n golygu y gellir lluosi’r refeniw o gynhyrchu asetad os caiff ei ddefnyddio fel porthiant i gynhyrchu PHA. Mae polymerau a phlastigau sy’n deillio o PHA hefyd yn fioddiraddadwy, gan atal niwed rhag cronni yn yr amgylchedd, a darparu llwybrau cynaliadwy i gynhyrchu polymerau.
Drwy gydweithio â Tata, llwyddodd Marie-Claire i ddatblygu bio-adweithydd ar raddfa labordy wedi’i fwydo ag asid asetig a theilwra’r broses drosi nid yn unig i optimeiddio cynhyrchiant ond hefyd i ddylanwadu ar y PHAs canlyniadol a gynhyrchir fel eu bod yn arddangos eiddo a oedd o ddefnydd penodol i’r diwydiant dur, megis haenau ar gyfer cynhyrchion dur. Cyflwynwyd ei gwaith hefyd yn 17eg Cynhadledd Fyd-eang yr IWA ar Dreulio Anaerobig ac mae wedi arwain at un cyhoeddiad yn barod, gydag ail gyhoeddiad eisoes wedi’i gyflwyno.
Mae Rhiannon a Marie Claire wedi pasio eu vivas yn llwyddiannus ac mae eu gwaith hefyd wedi arwain at gyllid dilynol yn cael ei sicrhau ar gyfer cynhyrchu VFAs a PHAs o garbon gwastraff trwy raglen ymchwil IDRIC a ariennir gan UKRI.
Prosiectau KESS 2 a Tata Steel UK sydd dal y gweithredu ar ddiwedd y rhaglen:
COLETTE GERMON
Amser ysgrifennu PhD
Zinc in steelmaking: Its significance and recovery
MIRIAM JACKSON
Amser ysgrifennu PhD
Conversion of Sulfur Rich Compounds into Sulfate as a Synthetic Strategy to Sulfuric Acid
RHYS STANDING
Amser ysgrifennu PhD
Extraction of Zinc from Scrap Steel Using Zinc-Bromine Battery Technology
MARTA RAGU
Amser ysgrifennu PhD
Recovery and use of ammonia from coke-making processes
JOE GOLDSWORTHY
Amser ysgrifennu PhD
Development of Methodologies for Conversion of Carbon Dioxide in Value Commodity Chemicals via Transition Metal Mediated
RICHARD PUGH
Amser ysgrifennu PhD
Biological Desulphurisation of Coke Oven Gas (COG)
