Prifysgol Abertawe Cylchgrawn Electronig Coleg Peirianneg . Awst 2020
Cais am Beirianwyr
Achub y byd mewn cyfnod o argyfwng
P E I R I ANNE G AR GAMPWS Y B A E P R I F YSGO L A B E R TAWE
Ymchwil yn yr Adran Beirianneg
Yma yn yr Adran Beirianneg, mae ein themâu ymchwil trawsbynciol yn dod â thimau amlddisgyblaethol at ei gilydd, gan integreiddio ystod eang o ddisgyblaethau peirianneg sy’n ein helpu i fynd i’r afael â heriau byd-eang.
PEIRIANNEG DDIGIDOL A CHYFRIFIADUROL
DWR, YNNI A CHYNALIADWYEDD
DEUNYDDIAU A GWEITHGYNHYRCHU
IECHYD, LLESIANT A CHWARAEON
AD E I L AD GOG L E DDO L P E I R I ANNE G
AD E I L ADAU GWE I T HR E DO L
CA I S AM B E I R I ANWY R
ACHUB Y BYD MEWN C Y F NOD O ARGY FWNG
Cael effaith gadarnhaol drwy ddatrys problemau go iawn
Caiff 2020 ei chofio fel y flwyddyn pan wynebodd ein byd heriau enfawr, o’r newid yn yr hinsawdd a’r pryder cynyddol ynghylch dyfodol ein planed i’r tanau dinistriol yn Awstralia, ac argyfwng iechyd byd-eang na welwyd mo’i debyg o’r blaen gyda COVID-19. Fodd bynnag, gobeithio y bydd hefyd yn cael ei chofio fel adeg pan ddaeth y byd at ei gilydd, gyda gwyddonwyr a pheirianwyr, cyrff llywodraethu a gweithwyr iechyd yn defnyddio eu gwybodaeth a’u hadnoddau i ddatblygu atebion er mwyn helpu dynol ryw.
Yma yn yr Adran Beirianneg, rydym bob amser wedi canolbwyntio ar gael effaith gadarnhaol drwy ddatrys problemau go iawn drwy ymchwil fanwl a syniadau arloesol a thrwy sicrhau bod gan ei myfyrwyr a’i darpar beirianwyr y sgiliau i fanteisio ar gyfleoedd a mynd i’r afael â heriau. Gyda balchder mawr, rydym yn rhannu sut mae’r Adran Beirianneg ym Mhrifysgol Abertawe, o staff i fyfyrwyr, yn wyneb adfyd wedi ateb yr her, gan gofio eu diben yn y llwybr hwn y maent wedi’i ddewis, a’u brwdfrydedd dros wneud y byd yn lle gwell.
P E I R I ANNE G YM MHR I F YSGO L A B E R TAWE
3
CA I S AM B E I R I ANWY R
ACHUB Y BYD MEWN C Y F NOD O ARGY FWNG
Dyma rai o’r ffyrdd allweddol y mae’r Adran Beirianneg wedi bod yn helpu i ymladd COVID-19.
Mae effaith y Coronafeirws wedi’i theimlo ledled y byd. Mae’r feirws wedi arwain at newid na welwyd mo’i debyg o’r blaen ledled y byd, o gyfraddau marwolaethau cynyddol i newidiadau sylweddol mewn bywyd bob dydd, mae cyfnod COVID-19 wedi bod yn un hanesyddol ac mae wedi galw ar bobl i weithredu er budd pennaf y rhai o’u cwmpas. O waith anhygoel y GIG a gweithwyr gofal i gefnogi’r rhai mewn angen i ymrwymiad clodwiw gweithwyr allweddol i gadw ein cymunedau yn ddiogel, mae miliynau o bobl wedi dod at ei gilydd er mwyn ymladd COVID-19 a’i effaith ar bobl ledled y byd. Yma yn yr Adran Beirianneg, rydym wedi gweld ein staff, ein myfyrwyr, ein partneriaid a chymuned y brifysgol yn dod at ei gilydd er mwyn datblygu ffyrdd arloesol o helpu staff rheng flaen, creu ffyrdd mwy diogel o weithio a gwella morâl.
Dyma rai o’r ffyrdd allweddol y mae’r Adran Beirianneg wedi bod yn helpu i ymladd COVID-19.
P E I R I ANNE G YM MHR I F YSGO L A B E R TAWE
4
CA I S AM B E I R I ANWY R
ACHUB Y BYD MEWN C Y F NOD O ARGY FWNG
Argraffu feisorau wyneb 3D i GIG Cymru
Dan arweiniad yr Uwch-ddarlithydd, Dr Peter Dorrington, Myfyriwr PhD, David O’Connor, a Dr Dimitris Pletsas, ffurfiwyd tîm o staff a myfyrwyr yn gyflym i ddechrau dylunio ac argraffu feisorau wyneb 3D amddiffynnol i’w cyflenwi i staff rheng flaen yng Nghymru. Aeth y tîm ati’n gyflym gyda 25 o beiriannau argraffu 3D ar Gampws y Bae Prifysgol Abertawe, gyda’r nod o gynhyrchu mwy na 100 o feisorau y dydd.
Roedd Meddygon Ymgynghorol Anesthetig yn Ysbyty Brenhinol Morgannwg ymhlith rhai o’r aelodau cyntaf o staff y GIG i dreialu’r feisorau. Oherwydd y galw anhygoel am y cyfarpar diogelu, ymunodd
timau o bob rhan o Brifysgol Abertawe i ffurfio Consortiwm
Gweithgynhyrchu Ychwanegion a Chyflym De Cymru (SWARM) er mwyn cefnogi ymateb GIG Cymru i COVID-19 a sicrhau bod y feisorau wyneb 3D yn cael eu dosbarthu cyn gynted â phosibl i ysbytai yr oedd eu hangen arnynt ar unwaith.
F E I SOR AU WYNE B I ’ R G I G
5000L o hylif diheintio dwylo yr wythnos i staff rheng flaen
Daeth mwy na 30 o wirfoddolwyr gwych ynghyd i gynhyrchu 5000 litr o hylif diheintio dwylo yr wythnos, er mwyn helpu i gadw staff y GIG a staff rheng flaen yn ddiogel wrth iddynt weithio. Gan droi labordy technoleg solar yn ganolfan gynhyrchu ar gyfer yr hylif diheintio dwylo, a gyda chymorth diwydiant lleol, llwyddodd y tîm i
wneud a dosbarthu hylif diheintio dwylo sy’n cyrraedd safon Sefydliad Iechyd y Byd (WHO). Roedd y grŵp yn gallu mireinio’r broses a dyfeisiodd gyfarpar potelu aml-ben a all lenwi potel 5L mewn 20 eiliad, yn hytrach na 60 eiliad.
HY L I F D I H E I N T I O I ’ R RH ENG F L A EN
P E I R I ANNE G YM MHR I F YSGO L A B E R TAWE
5
CA I S AM B E I R I ANWY R
ACHUB Y BYD MEWN C Y F NOD O ARGY FWNG
System arloesol i lanhau ambiwlansys yn gyflym
Beth nesaf? Mae academyddion bellach yn edrych ar sut i ehangu’r defnydd o’r dechnoleg hon er mwyn iddi allu cael ei defnyddio i lanhau ysgolion ac awyrennau.
Gall glanhau ambiwlansys â llaw gymryd oriau a gallai fod yn beryglus i weithwyr. Felly, datblygodd tîm o ymchwilwyr yma yn yr Adran Beirianneg, gyda chymorth Llywodraeth Cymru, system newydd sydd wedi lleihau’r amser i lai nag 20 munud ac sy’n golygu nad oes angen gyrru i gyfleuster diheintio arbenigol.
Mae’r system newydd yn defnyddio nwyon a ryddheir yn gyflym i dreiddio i bob rhan o’r cerbyd, a all ddinistrio unrhyw feirysau neu facteria sydd yno. Golyga hyn y gall ambiwlans sy’n cludo claf sydd wedi’i heintio â’r coronafeirws gael ei lanhau’n ddiogel a bod yn ôl ar y ffordd yn hanner yr amser.
P E I R I ANNE G YM MHR I F YSGO L A B E R TAWE
6
CA I S AM B E I R I ANWY R
ACHUB Y BYD MEWN C Y F NOD O ARGY FWNG
Myfyrwyr yn ateb yr her er mwyn cefnogi staff rheng flaen a’n cymuned
Feisorau Wyneb 3D gan Dr Pete Dorrington Beth a’ch ysbrydolodd i ddechrau creu’r feisorauwyneb 3D? Deilliodd y cyfan o negeseuon ag un o’n myfyrwyr EngD, David O’Connor. Gwnaethom ystyried sut y gallem ddefnyddio ein harbenigedd a’n hadnoddau ymMhrifysgol Abertawe i wneud rhywbeth er mwyn helpu gweithwyr rheng flaen. Roedd yn arbennig o berthnasol i mi, am fod fy ngwraig – Dr Ceri Lynch – yn Feddyg Ymgynghorol Gofal Dwys yn Ysbyty Brenhinol Morgannwg. Daeth Ceri adref un diwrnod a dywedodd mai dim ond ychydig o feisorau a oedd ar ôl ganddynt. Hwn oedd y pwynt tyngedfennol i mi a wnaeth i mi deimlo y dylwn ymdrechu’n galetach i wneud rhywbeth. Mae gan David a minnau ffrindiau agos sy’n gweithio i’r GIG, felly roedd yn bwysig iawn i ni ein bod yn helpu lle y gallem. Ystyriwyd mathau eraill o gyfarpar diogelu personol (megis masgiau) ond penderfynon ni ganolbwyntio ar rywbeth a fyddai’n realistig o ystyried yr amserlenni brys a oedd gennym, rhywbeth na fyddai’n cymryd misoedd a misoedd i’w ardystio. Disgrifiwch eich diwrnod pan fyddwch yn gweithio ar fasargraffu’r feisorauwyneb. Mae David, ynghyd â’n myfyrwyr EngD a rhai aelodau o staff ymchwil, wedi chwarae rhan allweddol yn y gwaith o sefydlu’r peiriant argraffu 3D, sydd wedi’i addasu i’w ddefnyddio at ddiben gwahanol, a’r llinell gynhyrchu ar gyfer cydosod feisorau. Mae gennyf ddau o blant ac, felly, dim ond
Rydym yn hynod falch o ymateb ein myfyrwyr i COVID-19.
Alex Duffield Ymunodd Alex Duffield, myfyriwr Gwyddor Deunyddiau a Pheirianneg, â 3D Crowd UK er mwyn argraffu amddiffynyddion wyneb 3D i staff rheng flaen ledled y DU. Aeth y tîm ati’n gyflym i gynhyrchu mwy nag 80,000 o amddiffynyddion ar gyfer y swp cychwynnol gyda dros 6,000 o wirfoddolwyr. Gan gefnogi eu gwaith brys, aeth Alex ati i sefydlu llwyfan codi arian a gododd fwy na £115,000 er mwyn helpu i brynu cyfarpar angenrheidiol. Mat Burnell Ymunodd Mat Burnell, myfyriwr Peirianneg Fecanyddol, a busnes ei deulu, sef Matter Value Ltd., â’r grŵp feisorau wyneb 3D er mwyn rhoi mwy na 600m o strapiau a stripiau sbwng, digon ar gyfer 1500 o feisorau wyneb. Mae’r strapiau elastig hollbwysig hyn yn dal y feisorau yn eu lle ac yn helpu i wneud y bandiau pen yn fwy cyfforddus i’r staff sy’n gwisgo’r masgiau. Priyanka Jayakumar Cafodd Priyanka Jayakumar, myfyriwr Peirianneg Feddygol, y syniad gwych o helpu myfyrwyr a oedd yn symud allan drwy ddidoli’r eitemau nad oedd eu hangen arnynt i fagiau elusen. Yn hytrach na thaflu eitemau i ffwrdd, trefnodd Priyanka y bagiau er mwyn lleihau gwastraff a chadw eitemau y gellid eu hailddefnyddio i’w rhoi i siopau elusen lleol a’r rhai mewn angen ledled Abertawe.
P E I R I ANNE G YM MHR I F YSGO L A B E R TAWE
7
CA I S AM B E I R I ANWY R
ACHUB Y BYD MEWN C Y F NOD O ARGY FWNG
ychydig o weithiau y bu’n bosibl i mi fynd i mewn i’r Brifysgol a dyna pam mae’r ffaith bod gennyf dîm mor wych o fyfyrwyr EngD a staff ymchwil yn y fan a’r lle wedi bod yn hanfodol i lwyddiant y prosiect hwn. Roedd y 5 wythnos gyntaf yn ddwys iawn am fod yn rhaid i mi gydbwyso anghenion fy myfyrwyr ar gyfer modiwl blwyddyn dau a gwneud y trefniadau ar gyfer y prosiect hwn. Mae’n deg dweud bod oriau gwaith ‘arferol’ wedi mynd allan o’r ffenestr! CaitlinMcCall (EngD) I ddechrau pob dydd, rydym yn dilyn proses gaeth o wisgo cyfarpar diogelu personol ac yna mae pob rhan o’n hamgylchedd gwaith yn cael ei glanhau. Mae sesiwn gyflym i friffio’r tîm, lle mae pawb yn cadw pellter cymdeithasol, ac asesiad o’r hyn sydd angen ei wneud yn ystod y dydd yn paratoi pawb ac yn sicrhau bod ganddynt y wybodaeth ddiweddaraf. Mae pedair prif weithfan o amgylch yr ystafell weithgynhyrchu fawr ac rydym yn cylchdroi o’r naill i’r llall. Yn gyntaf, mae gennym beiriannau argraffu 3D sy’n argraffu’r bandiau pen drwy’r amser. Ar ôl wyth awr, caiff y rhain eu symud o’r gwelyau argraffu i’r weithfan nesaf er mwyn archwilio eu hansawdd a’u gorffen. Yna, rydym yn cydosod elastig a sbwng a dorrwyd ymlaen llaw, â’r feisor PET a’r bandiau pen argraffedig. Caiff y feisorau wyneb eu labelu â rhifau eu cydrannau a nod CE. Ar ôl archwiliad terfynol, maent
yn barod i’w rhoi mewn bagiau. Ar ôl iddynt gael eu rhoi mewn bagiau, caiff y feisorau wyneb eu rhoi mewn bocsys wedi’u labelu yn ôl y ceisiadau a gawn, ac maent yn barod i’w hanfon. Mae cerddoriaeth a chwmni gwych yn ein cadw mewn hwyliau da wrth i ni barhau i gydosod, gwella ein proses a pharatoi i gynhyrchu mwy o feisorau! Sut beth oedd gweithio o bell gyda thîmy prosiect er mwyn ymateb yn gyflym i’r pandemig? Sefydlodd David O’Connor adnodd cyfathrebu o’r enw Discord (a ddefnyddir i chwarae gemau fel arfer) a ddaeth ag ochr y myfyrwyr o’r tîm at ei gilydd i ddechrau, ac yna ychwanegwyd fi ac ychydig o ffrindiau a chysylltiadau mewn diwydiant. Am fy mod yn aelod o’r staff, roeddwn yn gallu cysylltu ag uwch-gydweithwyr a phorthgeidwaid yn uniongyrchol drwy negeseuon e-bost a chyfarfodydd rhithwir. Digwyddodd pethau yn gyflym iawn. Mantais y llwyfan hwn oedd, pan oedd angen gwybodaeth neu gymorth ar frys, fod un o’r tîm yn ei chasglu/gasglu, ar bob adeg o’r dydd. Mae ymatebolrwydd y myfyrwyr sy’n gysylltiedig â’r prosiect wedi bod yn broffesiynol iawn ac yn hollol wych! Rwy’n credu bod pob aelod o’r tîm yn adnabod pobl sy’n gweithio ym maes gofal iechyd neu y mae’r pandemig hwn yn effeithio arnynt. Felly mae’r ffaith ein bod yn gallu sianelu’r pryder hwn i wneud rhywbeth wedi bod yn rhan fawr
o’r prosiect hwn i’r tîm; mae hefyd wedi ychwanegu rhywfaint o ‘normalrwydd’, diben cyffredin a chyfle i weld pobl eraill (er o bellter diogel) i’r rhai sy’n mynd i mewn i’r Brifysgol i weithgynhyrchu’r feisorau. Drwy weithio gyda staff, myfyrwyr, ymchwilwyr a chysylltiadau mewn diwydiant, rydym wedi dod â chymysgedd gwych o arbenigedd a syniadau at ei gilydd yn y pair, sydd yn bendant wedi’n helpu i arloesi a datrys problemau wrth iddynt godi. A ydych yn credu y bydd yr ymateb hwn i’r pandemig yn ysbrydoli eraill i feddwl yn wahanol ambeth ywpeirianneg a’r ffordd y gall peirianwyr effeithio ar y byd? Rwy’n gobeithio! Mae’n bendant yn adlewyrchu’r ffordd y gall tîm o staff, myfyrwyr a chysylltiadau allanol gydweithio’n ddynamig i ddiwallu angen cymdeithasol. Daw llawer o’n myfyrwyr o’r ‘Maker Hub’ ymMhrifysgol Abertawe. Mae hyn yn fan lle y gall myfyrwyr dreulio un prynhawn bob wythnos yn defnyddio peiriannau argraffu 3D, torwyr laser a mwy i ‘dorri’ pethau, gwneud pethau a dysgu drwy wneud. Anogir myfyrwyr i weithio ar waith nad yw’n cael ei asesu er mwyn iddynt allu ystyried syniadau a datblygiadau arloesol newydd. Hoffwn weld y ‘Maker Hub’ yn ehangu yn dilyn y prosiect hwn, gyda lle mwy o faint y gellir ei ddefnyddio’n fwy rheolaidd yn cael ei greu i’r grŵp a myfyrwyr yn y dyfodol.
Cydnabyddiaethau: Mae’n rhaid i ni hefyd gydnabod cydweithwyr a staff eraill am eu cymorth ar wahanol gamau o’r prosiect hwn: Yn arbennig yr Athro Johann Sienz am gymorth ei uwch- dîm rheoli, Dr Naomi Joyce a’r AthroMary Gagen am eu cymorth rheoli prosiect (ymhlith doniau eraill). Yr Athro Davide Deganello am ddarparu cysylltiadau cychwynnol ym maes deunyddiau feisorau a’r cyflenwad cychwynnol o ddeunyddiau o’r fath.
Russ Huxtable am sicrhau bod cyllid ar gael yn gyflym ar gyfer ardystio CE. Technegwyr gwirfoddol am gynnal prosesau cynhyrchu cychwynnol. Kevin Thomas am hwyluso mynediad. FSG tooling – y cwmni allanol a greodd yr adnodd mowldin chwistrellu ar gyfer masgynhyrchu. Martijn Gommeren – cyswllt a ffrind peirianyddol
P E I R I ANNE G YM MHR I F YSGO L A B E R TAWE
8
CA I S AM B E I R I ANWY R
ACHUB Y BYD MEWN C Y F NOD O ARGY FWNG
Mynd i’r afael ânewidynyr hinsawdd
Ym mis Mai 2020, cyhoeddodd The Guardian y byddai’n defnyddio termau megis “climate crisis” neu “climate emergency” i ddisgrifio’r newid yn hinsawdd y byd. Mae sawl ffocws i’n gwaith ymchwil yma ymMhrifysgol Abertawe, o beirianneg gyfrifiadurol i iechyd a llesiant, ac, yn 2015, agorwyd y Sefydliad Ymchwil Diogelwch Ynni (ESRI) gyda gweledigaeth i “adeiladu’r bont i ddyfodol ynni cynaliadwy, fforddiadwy a diogel.”
Ymhlith y meysydd ymchwil yn yr adeilad hwn mae trosi ynni gwastraff yn adnoddau, hydrocarbon gwyrdd, dal a storio carbon deuocsid a’r genhedlaeth nesaf o dechnolegau dosbarthu ynni. Darllenwch ymlaen i ddysgu am rywfaint o’r gwaith sy’n mynd rhagddo tuag at leihau ôl troed carbon dynol ryw.
P E I R I ANNE G YM MHR I F YSGO L A B E R TAWE
9
CA I S AM B E I R I ANWY R
ACHUB Y BYD MEWN C Y F NOD O ARGY FWNG
GELYN GWERTHFAWR
gan Dr Sandra Hernandez Aldave a Dr Enrico Andreoli
Mae pandemig COVID-19 wedi achosi newidiadau enfawr ar lefel ddiwydiannol. Mae’r byd wedi rhoi’r gorau i deithio, mae ffatrioedd ar gau neu maent yn gweithredu â thrwybynnau llai o faint a’r mae’r sector lletygarwch wedi dymchwel. Dangosodd astudiaeth ddiweddar, a gyhoeddwyd yn Nature Climate Change, ers dechrau mis Ebrill 2020, fod allyriadau CO2 byd-eang dyddiol wedi gostwng 17% o gymharu â’r llynedd. At hynny, mae’r astudiaeth yn nodi y bydd allyriadau CO2 byd-eang blynyddol yn dibynnu ar hyd y cyfyngu; ond disgwylir gostyniad o 4% os bydd y cyfyngiadau symud yn dod i ben yr haf hwn, neu ostyngiad o hyd at 7% os byddant yn parhau tan ddiwedd y flwyddyn. Er bod y ffigurau hyn yn newyddion da, yn ôl pob golwg, maent hefyd yn datgelu ffeithiau mwy tywyll. Yn gyntaf, mae’r newidiadau hyn yn rhai dros dro ac mae’r amcangyfrifon blaenorol yn dibynnu ar gamau gweithredu a chymhellion economaidd llywodraethau ar ôl yr argyfwng. Gan ystyried enghreifftiau blaenorol, mae gostyngiadau mewn CO2 a sicrheir yn ystod dirwasgiadau yn cael eu gwrthbwyso’n hawdd gan adferiadau economaidd. Yn 2010, ar ôl y DirwasgiadMawr, cynyddodd allyriadau CO2 eto 5%. Ar y llaw arall, dengys y ffigurau hyn pa mor anodd yw sicrhau’r gostyngiad y mae ei daer angen mewn allyriadau
CO2. Hyd yn oed o dan amgylchiadau eithriadol pandemig, ni fydd y gostyngiad byd-eang mewn CO2 ar gyfer 2020 yn cyflawni’r nodau a sefydlwyd gan y Cenhedloedd Unedig yng Nghytuneb Paris ar yr Hinsawdd 2015. Cytundeb lle mae’r Undeb Ewropeaidd wedi ymrwymo i gyflawni targed domestig i bob rhan o’r economi i leihau allyriadau nwyon tŷ gwydr o leiaf 40% erbyn 2030 ac o leiaf 80% erbyn 2050. Erbyn yr un flwyddyn, mae’r DU wedi gosod targed mwy uchelgeisiol fyth i leihau allyriadau i sero. Targedau a fydd yn helpu i gadw cynhesu byd-eang islaw 2°C ond sy’n gofyn am ostyngiad blynyddol o 7.6%mewn allyriadau. Er mwyn cyflawni nodau o’r fath, bydd angen sicrhau gostyngiadaumewn CO2 o faint tebyg i’r rhai a gofnodwyd yn ystod cyfnod y cyfyngiadau symud am sawl blwyddyn; sydd y tu hwnt i amgyffred bron yn y gymdeithas sydd
fformad. Gellir troi carbon yn gynhyrchion o’r fath gan ddefnyddio ffynonellau ynni adnewyddadwy, sy’n sicrhau proses gylchol gynaliadwy. Mantais mawr y dull gweithredu hwn yw ei fod yn creu gwerth o allyriadau CO2. Nod ein hymchwil yw troi’r syniad gwych hwn yn realiti deniadol. Yn y Sefydliad Ymchwil Diogelwch Ynni ym Mhrifysgol Abertawe, rydym yn llunio ac yn adeiladu system CCU er mwyn helpu i leihau allyriadau carbon diwydiannau yng Nghymru o fewn ein gweithrediad ymchwil blaenllaw RICE (Lleihau Allyriadau Carbon Diwydiannol). Mae’r prosiect hwn yn edrych ar brosesau i ddal a throsi CO2. Mae ein system ddal yn uned arsugno newid gwasgedd (PSA) sydd wedi’i theilwra i ddiwallu anghenion gwahanu CO2 diwydiannau mawr megis gwneud dur, sment a chynhyrchu gwydr. Bydd yr uned PSA ar gael i’r diwydiant i wahanu CO2 o gymysgeddau lluosog sy’n cynnwys nitrogen, ocsigen, hydrogen, carbon monocsid a halogion posibl. Ar ôl hynny, caiff y CO2 ei gyflwyno i uned electroleiddio wedi’i haddasu. Yma, caiff y CO2 ei droi’n electrogemegol yn gynhyrchion gwerthfawr. Er bod y cysyniad yn gymharol hawdd i’w ddeall, mae’r realiti yn fwy heriol ac mae’n gofyn am ystyried miloedd o ffactorau; o efelychiadau cyfrifiadurol lluosog i gynnal sawl prawf ar raddfa labordy. Heriau nad ydynt yn codi ofn ar ein tîm, credwn yn ein gweledigaeth a’n hymdrech i liniaru cynhesu byd-eang.
ohoni. Ondmae gobaith o hyd! Gellir cyflawni’r targedau hynny ar gyfer allyriadau drwy ddatblygu
technolegau newydd ac effeithlon a all liniaru allyriadau CO2. Gelwir y grŵp hwn o dechnolegau yn dechnolegau Dal a Defnyddio Carbon (CCU); gallant sicrhau manteision ychwanegol yn ogystal â lleihau allyriadau nwyon tŷ gwydr. Mae technolegau CCU yn dal CO2 anthropogenig, a allyrir gan ddiwydiant neu a gludir yn yr awyr, ac yna’n ei droi’n gynhyrchion â gwerth ychwanegol megis tanwyddau fel methan, propan neu ethylen a chemegion fel ethanol neu
P E I R I ANNE G YM MHR I F YSGO L A B E R TAWE
10
CA I S AM B E I R I ANWY R
ACHUB Y BYD MEWN C Y F NOD O ARGY FWNG
Plastigau du gan Dr Alvin OrbaekWhite Mae plastigion du ym mhob man. Maent ar silffoedd eich archfarchnad ac yn y moroedd a’r cefnforoedd ac mae’n bosibl eu bod i’w cael mewn halen môr hyd yn oed. Mae 60% o’r 8.7 miliwn+ o dunelli metrig o blastig a wnaed erioed yn gorwedd ar safleoedd tirlenwi am na ellir ei ailgylchu yn ein system bresennol. A bydd hyd yn oed y plastigau hynny y gellir eu hailgylchu yn mynd i safleoedd tirlenwi yn y pen draw.
Ni ellir parhau i ailgylchu plastigau yn ddi-ben-draw, yn enwedig os byddwn yn defnyddio technegau traddodiadol. Dim ond unwaith y gellir ailddefnyddio’r rhan fwyaf ohonynt cyn iddynt fynd i mewn i’r ddaear, y cefnfor neu losgydd. Ond mae math gwahanol o broses ailgylchu a elwir yn ailgylchu cemegol yn cynnig gobaith. Yn fy ngrŵp ymchwil gwnaethom ddatblygu dulliau newydd o fynd i’r afael â’r broblem ddybryd hon sy’n tyfu. Rydym yn cymryd plastig du, yn ei ddadelfennu’n unedau moleciwlaidd bach ac yna’n adeiladu deunyddiau newydd gan ddefnyddio dull o’r gwaelod i fyny. Mae’r dull hwn yn seiliedig ar y technegau diweddaraf o fyd nanodechnoleg a nanobeirianneg. Mae’r deunyddiau rwy’n eu hadeiladu yn nanodiwbiau carbon ac rydym yn eu defnyddio ar gyfer gwifrau trydanol i drawsyrru pŵer trydanol neu signalau trydanol. Mae model arddangos i’w weld ar YouTube (Bach through nanotubes) lle rydym yn chwarae cerddoriaeth Sielo Bach drwy geblau sydd wedi’u gwneud o’n nanodiwbiau carbon. Er mwyn goroesi’n gyfforddus i’r ganrif nesaf a thu hwnt, rwy’n credu y dylemddod o hyd i ffyrdd gwell o lanhau ein hamgylchedd, cael gwared ar gymaint o sbwriel â phosibl o’n planed a gwneud trafnidiaeth drydan mor effeithlon â phosibl. Yn ein grŵp ymchwil rydym bob amser yn ceisio dod o hyd i ffyrdd newydd a gwell o wneud hyn. Rwyf hefyd wedi dechrau cwmni er mwyn mynd â’r wyddoniaeth o’r fainc i’r farchnad hefyd.
YmMhrifysgol Abertawe, rwy’n addysgu Trosglwyddo Gwres (EG-103) i fyfyrwyr y flwyddyn gyntaf sy’n astudio Peirianneg Gemegol. Rwyf bob amser yn cynnwys y wybodaeth ddiweddaraf o’r gwaith ymchwil a datblygiadau mwyaf arloesol yn fy narlithoedd. Credaf ei bod yn bwysig bod myfyrwyr yn cael y wybodaeth ddiweddaraf a mwyaf perthnasol. Rwyf am iddynt sylweddoli pwysigrwydd yr hyn y maent yn ei ddysgu a chael y wybodaeth sy’n eu helpu i wneud y penderfyniadau gorau pan fyddant yn mynd i mewn i’r farchnad ar ôl iddynt raddio. Mae mwy i ddysgu na chofio, mae a wnelo hefyd â chyfuno elfennau i greu’r llwybr gorau ymlaen yn seiliedig ar yr holl wybodaeth sydd
gennych o’ch blaen. Rwy’n gwneud i’m myfyrwyr meddwl nid dim ond dysgu, yna gallant dyfu a chreu atebion gwell i’r problemau y maent yn eu gweld o’u hamgylch.
Pa feysydd? Mae ymchwil Dr Alvin Orbaek White yn cynnwys myfyrwyr sydd â graddau mewn Peirianneg Awyrofod, Cemegol, Cyfrifiadurol, Mecanyddol a Deunyddiau, a Bioleg, Cemeg a Ffiseg.
P E I R I ANNE G YM MHR I F YSGO L A B E R TAWE
11
CA I S AM B E I R I ANWY R
ACHUB Y BYD MEWN C Y F NOD O ARGY FWNG
Ymladdwyr y Goedwig yn y Dyfodol gan Dr Emily Preedy Algâu – Y Peiriannau Llowcio Nwy Gwyrdd Effeithlon
Dychmygwch pe gallai technoleg greu coedwigoedd o goed dal carbon sy’n ymddolennu o amgylch safleoedd diwydiannol gan chwilio am Garbon Deuocsid (CO2) fel Pac-Man newynog, gan fwydo’n awtotroffig ar yr elfen sy’n cyfrannu at y niwed i’r amgylchedd ledled y byd. Mae’r ffantasi hwn bellach yn realiti ym Mhrosiect RICE ym Mhrifysgol Abertawe, ESRI a’r Adran Beirianneg. Bu tîm amlddisgyblaethol, brwdfrydig a chwyldroadol o ymchwilwyr yn gweithio’n ddiflino i ddylunio ac adeiladu ffensys o goed artiffisial, a elwir yn Ffotonbioadweithydd, a’u defnyddio ar safleoedd diwydiannol yn y DU ac Ewrop. Mae’r coed hyn, a orchuddir gan fframwaith metel, yn 2.5m o uchder ac mae’r system yn dal hyd at 5,000L o rywogaethau o ficroalgâu, sy’n symud drwy’r strwythurau anferth cydgysylltiedig sy’n debyg i wellt, gan alluogi llwythau rheoli hinsawdd natur i fynd i’r afael â dal CO2. Mae microalgâu, y milwyr yn y chwyldro rheoli hinsawdd, yn fersiwn lai o faint o wymon, sef y brawd mawr a elwir hefyd yn Facroalgâu. Mae wedi’i ddefnyddio ers canrifoedd fel
ffynhonnell dda o fwyd, megis bara lawr (sy’n aml ar werth ym Marchnad Abertawe), ac mae’n amddiffyniad pwysig i gynnal cydbwysedd nwyon yn yr amgylchedd. Yn debyg i unrhyw blanhigyn, mae algâu yn ffotosyntheseiddio, sy’n golygu bod gwastraff diwydiannol, sy’n cynnwys llawer o CO2, yn fara menyn i’r ficro-organeb. Yn ogystal â mwynhau gwledda ar yr allyriadau hyn, gall algâu ddefnyddio gwastraff domestig ac amaethyddol sy’n cynnwys llawer o ffosffadau a nitrogen, sydd oll yn elfennau hanfodol sy’n helpu’r sbesimenau hyn i dyfu’n gyflym. Fel cymhelliant pellach i ddiwydiant, nid yn unig y mae microalgâu yn helpu i sicrhau dyfodol diwydiannol cynaliadwy, glanach a gwyrddach drwy ddefnyddio tua 1.8 kg o CO2 fesul kg o fiomas algaidd, bydd y tîm hefyd yn ymchwilio i’r cynhyrchion gwerth ychwanegol y gellir eu crynodi a’u puro ym mhrosesau terfynol y biomas ar ôl iddo gael ei gynaeafu. Mae’r biomas hwn yn cynnwys llawer o facrofaethynnau a microfaethynnau, gyda thua 60% yn cynnwys protein, sy’n ddeniadol iawn fel atchwanegiad bwyd a dewis
amgen yn lle protein. Mae algâu hefyd yn cynnwys lefelau uchel o Gymhlygion Fitamin B, Calsiwm a Haearn. Fodd bynnag, mae gan ddiwydiannau fferyllol ddiddoreb yn y pigmentau a ddelir yn y strwythurau cellol; mae’r rhain yn dibynnu ar y rhywogaeth a dyfir, ond credir bod ganddynt briodweddau gwrthocsidiol a gwrthlidiol. Mae’r wybodaeth hon, ynghyd â gallu’r rhywogaeth i addasu a’r defnydd a wneir o’r microalgâu, oll yn helpu yn y frwydr fyd-eang hon i gyflawni’r targed i leihau allyriadau carbon i sero erbyn 2050, gan droi allyriadau yn gynhyrchion bwytadwy. Gwastraff sy’n gweithio! Gwrandewch ar Bodlediad Emily www.swansea.ac.uk/ research/podcasts/algae/
P E I R I ANNE G YM MHR I F YSGO L A B E R TAWE
12
CA I S AM B E I R I ANWY R
ACHUB Y BYD MEWN C Y F NOD O ARGY FWNG
A LGA E — F F ENS WAG
Pa feysydd? Mae Dr Emily Preedy yn gweithio gydag academyddion ac ymchwilwyr sydd â chefndir mewn Peirianneg Gemegol, Biobeirianneg a Pheirianneg Prosesau.
A LGA E — L L ENWI COE D F F ENS
ESRI
P E I R I ANNE G YM MHR I F YSGO L A B E R TAWE
13
CA I S AM B E I R I ANWY R
ACHUB Y BYD MEWN C Y F NOD O ARGY FWNG
Pa feysydd? Mae ein hymchwil Atebion Rheoli Arfordiroedd a Llifogydd yn cynnwys staff a myfyrwyr â chefndir ym maes Peirianneg Sifil ac Arfordirol.
Atebion Rheoli Arfordiroedd a Llifogydd Yr Athro Harshinie Karunarathna
Mae llifogydd arfordirol yn berygl difrifol ledled y byd. Mae’r hinsawdd fyd-eang yn newid yn gyflym ac, o ganlyniad, mae’r byd yn aml yn gweld llifogydd sy’n lladd pobl, gan gael effaith ddifrifol ar iechyd a llesiant cymunedau arfordirol a difrodi seilwaith ac eiddo arfordirol gwerth biliynau o bunnau. Mae ffoaduriaid hinsawdd cyntaf y byd wedi’u cofnodi yng Nghymru yn dilyn y penderfyniad y bydd pentref arfordirol Fairbourne yn cael ei ddatgomisiynu oherwydd y cynnydd mewn llifogydd arfordirol. Ceir llifogydd arfordirol pan fydd penllanw yn cyfuno ag ymchwydd storm a thonau egnïol iawn. Ymchwydd storm yw pan fydd lefel y môr yn codi dros dro o ganlyniad i wasgedd atmosfferig isel yn ystod storm, corwynt neu deiffŵn. Wedyn, caiff dŵr y môr sydd wedi codi ei wthio tuag at yr arfordir
gan wynt cryf. Os bydd hyn yn cyd- ddigwydd â phenllanw a thonnau mawr a achosir gan wynt cryf, gall dŵr lifo dros amddiffynfeydd arfordirol a gallant gael eu torri, a gall traethau naturiol gael eu herydu a’u gorolchi, gan arwain at lifogydd arfordirol. Mae’r cynnydd yn lefelau’r môr ledled y byd yn gwaethygu’r broses hon. Y dull traddodiadol o liniaru llifogydd arfordirol yw adeiladu amddiffynfeydd arfordirol mwy o faint. Anfantais y dull hwn yw bod strwythurau concrid mawr yn niweidio’r amgylchedd naturiol, yn newid ecosystemau arfordirol bregus ac yn cyfyngu ar fynediad i’r môr – yn ogystal â bod yn ddolur llygad i’r cyhoedd. Yn ein grŵp ymchwil, rydym yn ymchwilio i ddulliau newydd o liniaru llifogydd ac erydu arfordirol drwy ddatblygu’r hyn a elwir yn beirianneg arfordirol seiliedig ar natur. Drwy gyfuno
ymchwiliadau arbrofol yng nghafn tonnau mawr ein Labordy Peirianneg Arfordirol â modelu cyfrifiadurol, rydym yn ymchwilio i’r ffordd y gellir integreiddio systemau arfordirol naturiol megis morfeydd heli, gwelyau morwellt a thwyni tywod â llystyfiant mewn cynlluniau amddiffyn arfordirol. Yn ein harbrofion, rydym yn mesur i ba raddau y mae llystyfiant arfordirol yn gwanhau tonnau a cherhyntau storm. Defnyddir y mesuriadau hynny a’r ddealltwriaeth o brosesau a gafwyd o’r arbrofion i ddatblygu modelau cyfrifiadurol er mwyn efelychu dynameg systemau arfordirol. Mae’r modelau hyn yn ein galluogi i ateb yr heriau sy’n gysylltiedig â rheoli llifogydd ac erydu arfordirol yn yr 21ain ganrif drwy ddatblygu atebion ar gyfer amddiffyn yr arfordir, a all wrthsefyll newid yn yr hinsawdd, heb amharu ar yr amgylchedd naturiol.
P E I R I ANNE G YM MHR I F YSGO L A B E R TAWE
14
CA I S AM B E I R I ANWY R
ACHUB Y BYD MEWN C Y F NOD O ARGY FWNG
Creu dyfodol cynaliadwy
Mae ein hymchwilwyr yn mynd i’r afael â heriau byd-eang ein hoes, na welwyd mo’u tebyg o’r blaen, drwy gydweithio â phartneriaid ledled y byd i ddiogelu ein planed ar gyfer cenedlaethau’r dyfodol. O ddatblygu cymunedau cydnerth o ran ynni a cherbydau trydan i annog economi gylchol, mae ein hymchwil a’r ffordd y mae wedi’i chael ei rhoi ar waith yn golygu ein bod bellach yn pennu’r agenda ym maes cynaliadwyedd.
Darllenwch am y technolegau a’r mentrau ynni adnewyddadwy sy’n cael eu datblygu yma ymMhrifysgol Abertawe a’r academyddion sy’n eu hyrwyddo yma.
P E I R I ANNE G YM MHR I F YSGO L A B E R TAWE
15
CA I S AM B E I R I ANWY R
ACHUB Y BYD MEWN C Y F NOD O ARGY FWNG
Helpu i ddatblygu diwydiant Dur Gwyrddach, Glanach aMwy Deallus yn y DU gan Dr BeckyWaldram, SUSTAIN
Mae Heriau a ThemâuMawr SUSTAIN yn enghreifftiau gwych o’r amrywiaeth eang o wybodaeth ac arbenigedd sydd eu hangen er mwyn i brosiect peirianneg lwyddo: Rheoli a Defnyddio Allyriadau Sut y gallwn ddal, storio a defnyddio carbon o darddleoedd penodol mawr ? Sut y gallwn wahanu carbon deuocsid oddi wrth nwyon gwastraff eraill ? Prosesau Gwneud Dur Diwastraff Sut y gallwn ailddefnyddio gwastraff domestig a diwydiannol yn y diwydiant dur ? Ar hyn o bryd, mae’r DU yn allforio tua 10 miliwn o dunelli o ddur sgrap y flwyddyn, a allwn ailgylchu’r dur hwn yn lleol ? Arloesi a Lywir gan Ddata Sut y gallwn fanteisio’n well ar y gadwyn gyflenwi gyfan ehangach ? A allwn ymgorffori technegau modelu proses a thechnegau algorithm cyflym er mwyn galluogi efelychiadau a rhagfynegiadau amser real ? Prosesau Cynhyrchu Rhad-ar-ynni Deallus A allwn ailddefnyddio rhywfaint o’r ynni a gynhyrchir yn ystod y broses gwneud dur ? Sut y gallwn defnyddio hydrogen i bweru gwaith dur ? Prosesau Newydd ar gyfer Cynhyrchion Newydd A allwn fonitro microadeiledd wrth brosesu er mwyn datblygu cynhyrchion newydd a gwella effeithlonrwydd graddau dur presennol ?
Uchelgeisiau hollbwysig SUSTAIN ? Datblygu systemau ar gyfer gwneud haearn a dur sy’n niwtral o ran carbon erbyn 2040, dwblu gwerth ychwanegol gros dur erbyn 2030 a rhoi seilwaith deallus o’r radd flaenaf ar waith erbyn 2030. Mae’n fraint cael bod yn rhan o’r prosiect a chyfrannu at greu dyfodol cynaliadwy i’r DU.
Mae dur o’n cwmpas ym mhobman. Fe’i defnyddir ym mron yr holl gyfarpar a chynhyrchion hanfodol rydym yn eu defnyddio bob dydd, o’r cerbydau rydym yn teithio ynddynt, ysgolion, gweithleoedd a’r siopau rydym yn ymweld â nhw i’r cyllyll a ffyrc rydym yn eu defnyddio i fwyta, neu i weithgynhyrchu cyfarpar a chynhyrchion o’r fath. Oherwydd gofynion ynni’r broses gwneud dur, mae ganddi ôl troed carbon mawr iawn. Mae hefyd yn effeithlon iawn a gall greu cynhyrchion ar gyfradd uwch ac am gost ariannol a chost ynni is nag unrhyw ddeunydd arall rydym yn ei ddefnyddio ar hyn o bryd. Oherwydd yr argyfwng hinsawdd parhaus ac ymrwymiad y DU i leihau allyriadau carbon i sero-net erbyn 2050, mae’n hanfodol ein bod yn gweithredu nawr i ddatgarboneiddio’r diwydiant hollbwysig hwn , diwydiant sy’n galluogi ein safon byw gyfoes ac yn cynnal miloedd ar filoedd o swyddi gweithgynhyrchu crefftus iawn a swyddi mewn cadwyni cyflenwi yn y DU. Nod prosiect SUSTAIN yw darparu’r wyddoniaeth arloesol a’r ymchwil beirianyddol sydd eu hangen i greu cadwyni cyflenwi dur sy’n effeithlon o ran adnoddau ac yn niwtral o ran carbon yn y DU. Byddwn yn galluogi sectorau gweithgynhyrchu’r DU i ddarparu atebion cydnerth o’r radd flaenaf i ddiwallu anghenion trafnidiaeth, ynni ac adeiladu yn y dyfodol, gan oresgyn yr heriau sy’n wynebu cymdeithas sy’n gysylltiedig â gwastraff ac ynni. Mae’r prosiect ar fin dechrau ar ei ail flwyddyn o waith ac rydym eisoes yn cyfrannu’n uniongyrchol at arferion diwydiannol.
Pa feysydd? Mae Canolfan SUSTAIN yn cynnwys staff, myfyrwyr a phartneriaid diwydiannol â chefndir ym meysydd Peirianneg Deunyddiau a Chemegol, Cemeg, Cyfrifiadureg a Rheoli, yn ogystal â’r rhai sydd ag arbenigedd mewn Diwydiannau Sylfaenol a Thechnolegau Gwneud Dur Cynaliadwy.
P E I R I ANNE G YM MHR I F YSGO L A B E R TAWE
16
CA I S AM B E I R I ANWY R
ACHUB Y BYD MEWN C Y F NOD O ARGY FWNG
AC T I V E OF F I C E
AC T I V E C L A S S ROOM
Adeiladau gweithredol
a all gynhyrchu, storio a rhyddhau eu hynni solar eu hunain
P E I R I ANNE G YM MHR I F YSGO L A B E R TAWE
17
CA I S AM B E I R I ANWY R
ACHUB Y BYD MEWN C Y F NOD O ARGY FWNG
TO B I P V
Mae adeiladau yn cyfrif am tua 40% o’r ynni a ddefnyddir yn y DU
Mewn byd lle rydym yn cael ein hannog i fod yn gymdeithasol gyfrifol a mynd ati i frwydro yn erbyn newid yn yr hinsawdd, sut y gallwn wneud hyn pan fo’r galw byd-eang am ynni yn cynyddu’n gyflym ? Mae adeiladau yn cyfrif am tua 40% o’r ynni a ddefnyddir yn y DU a 40% o allyriadau nwyon tŷ gwydr byd-eang, a ddylai roi arwydd i beirianwyr ledled y byd bod angen newid y ffordd y caiff adeiladau eu cynllunio a’u defnyddio yn sylweddol. Mae cynaliadwyedd yn rhan annatod o’r hyn a wnawn yma yn yr Adran Beirianneg ac rydym yn datblygu syniadau newydd ac yn cyflwyno mentrau newydd yn barhaus er mwyn gweithio tuag at fod yn sefydliad mwy deallus, glanach a gwyrddach. Datblygwyd y cysyniad o Adeiladau Gweithredol gan Ganolfan Arloesedd a Gwybodaeth SPECIFIC ym
Mhrifysgol Abertawe. Caiff toeon a waliau adeiladau eu ‘hactifadu’ drwy ychwanegu araen neu gladin a all gynhyrchu gwres a thrydan o’r haul; cânt eu cyfuno â thechnolegau yn yr adeilad a all storio’r ynni nes y bydd ei angen. Yn 2016, adeiladwyd Ystafell Ddosbarth Weithredol Prifysgol Abertawe er mwyn dangos y syniad hwn gan ddefnyddio rhai technolegau arbrofol. Yn ddiweddarach yn 2018, adeiladwyd y SwyddfaWeithredol er mwyn dangos sut y gellir cymhwyso’r syniad nawr, gan ddefnyddio technoleg sydd eisoes ar gael ar y farchnad. Drwy gyfuno to solar a chyfleuster storio batris integredig â chyfleuster casglu a storio gwres yr haul, cynlluniwyd y ddau adeilad i gynhyrchu mwy o wres ac ynni trydanol nag y maent yn eu defnyddio dros gylch blynyddol. Yn ei blwyddyn weithredu gyntaf, cynhyrchodd yr Ystafell Ddosbarth Weithredol 1.5 gwaith yn fwy o ynni nag a ddefnyddiwyd ganddi. Yn ei hail flwyddyn, pan drowyd un o’r
P E I R I ANNE G YM MHR I F YSGO L A B E R TAWE
18
CA I S AM B E I R I ANWY R
ACHUB Y BYD MEWN C Y F NOD O ARGY FWNG
AC T I V E C L A S S ROOM
Pa feysydd? Mae ein Hadeiladau Gweithredol yn cynnwys technoleg ac arbenigedd ym mhob disgyblaeth beirianneg gan gynnwys Peirianneg Gemegol, Sifil, Electronig a Thrydanol, Deunyddiau a Mecanyddol.
ystafelloedd yn swyddfa, diwallodd ei hanghenion ynni ei hun. Mae’r SwyddfaWeithredol yn adeilad sy’n cynnwys tua 30 o aelodau o staff. Drwy gynhyrchu a storio gwres a thrydan, cyfrifwyd y bydd yr adeilad yn allyrru llai na thraean o’r carbon y byddai adeilad traddodiadol cyfatebol yn ei allyrru yn ystod oes o 60 mlynedd, gan atal tua 76 o dunelli o garbon deuocsid rhag mynd i mewn i’r atmosffer. Mae’r ynni a ddefnyddir gan bob adeilad yn llai na hanner meincnod y diwydiant ar gyfer ystafell ddosbarth neu swyddfeydd safonol o’r un maint, hyd yn oed cyn i’r ynni a gynhyrchir gael ei ystyried. Ategir yr holl waith hwn gan wyddoniaeth sylfaenol yn y labordai yng Nghampws y Bae, lle mae ymchwilwyr yn datblygu’r genhedlaeth nesaf o ddeunyddiau a thechnolegau ynni adnewyddadwy cost isel sy’n hawdd i’w gweithgynhyrchu mewn symiau mawr ac y gellir eu hailgylchu neu eu
hailddefnyddio ar ddiwedd eu hoes. Sut y bydd y gwaith hwn gan ein peirianwyr yn helpu i wneud gwahaniaeth yn y byd ehangach ? Mae SPECIFIC bellach yn cefnogi Pobl Group, sef y darparwr tai cymdeithasol mwyaf yng Nghymru, ar ddatblygiad tai o 16 o gartrefi yng Nghastell-nedd, De Cymru er mwyn cymhwyso’r cysyniad mewn tai. Mae’r tîm hefyd yn gweithio gyda Trafnidiaeth Cymru i weld sut y gallai weithio ar gysgodfannau mewn gorsafoedd trenau. Yn y cyfamser, mae prosiect SUNRISE gyda’n partneriaid yn IISc Bangalore yn ymchwilio i’r ffordd y gall ein gwybodaeth helpu i fynd i’r afael â thlodi ynni byd-eang, drwy bartneriaethau yn India a gwledydd eraill. Maent eisoes wedi gosod rhai microgridiau solar mewn ysgolion o amgylch Bangaluru lle mae dosbarthiad pŵer yn wasgarog iawn a lle nad yw pŵer ar gael mewn rhai o’r ysgolion yn ystod y dydd. Y nod yw darparu cyflenwad pŵer di-dor a digon o olau yn ystafelloedd dosbarth yr ysgolion.
Bydd yr adeilad yn allyrru llai na thraean o’r carbon y byddai adeilad
traddodiadol cyfatebol yn ei allyrru.
P E I R I ANNE G YM MHR I F YSGO L A B E R TAWE
19
CA I S AM B E I R I ANWY R
ACHUB Y BYD MEWN C Y F NOD O ARGY FWNG
Yr Athro Dave Worsley Arweinydd Ymchwil i’r Adeiladau Gweithredol
Mae Dave Worsley yn Athro a noddir gan Tata Steel, sy’n arwain nifer o brosiectau consortiwm Cenedlaethol a Rhyngwladol sy’n helpu i drawsnewid diwydiant i ddyfodol carbon is. Mae wedi cael ei gydnabod a’i wobrwyo am ei waith nodedig ymmaes Gwyddor Deunyddiau a Pheirianneg, yn enwedig ei gyflawniadau sy’n gysylltiedig â’r diwydiannau haearn a dur. Yn fwyaf diweddar, dyfarnwyd un o wobrau Dewi Sant Llywodraeth Cymru yn y categori Arloesedd, Gwyddoniaeth a Thechnoleg iddo . Mae cynllun cenedlaethol Gwobrau Dewi Sant yn cydnabod ac yn dathlu cyflawniadau eithriadol pobl o bob cefndir yng Nghymru.
P E I R I ANNE G YM MHR I F YSGO L A B E R TAWE
20
CA I S AM B E I R I ANWY R
ACHUB Y BYD MEWN C Y F NOD O ARGY FWNG
Beth ysgogodd eich diddordeb ymmeysyddpeiriannegac ynni adnewyddadwy? Pan oeddwn yn fachgen bach, byddwn yn mynd ar deithiau gyda’m tad i weld chwarel lechi a oedd wedi cael ei throi’n safle trydan dŵr a dyna oedd y trobwynt pan ddechreuais ofyn o ble y daw ein holl ynni. Roedd gan fy rhieni ddiddordeb angerddol mewn ynni adnewyddadwy a dechreuais ymddiddori yn ynni’r haul. Pan sylweddolwch fod mwy o ynni yn disgyn ar wyneb ein planed bob dydd nag rydym yn ei ddefnyddio mewn 27mlynedd, rydych yn dechrau gofyn i chi eich hun, pammae angen parhau i gloddio pethau allan o’r ddaear a’u llosgi ? Ynni’r haul oedd testun fy PhD ond roedd cyfnod pan nad oedd llawer o arian ar gael ar gyfer y math hwnnw o waith. Ymunais â’r diwydiant dur a sylweddolais nad gwneud y dur yw’r gwerth terfynol yn unig ond yn hytrach gwneud rhywbeth defnyddiol ohono. Gan gysylltu hyn ag ynni’r haul, yma yn Abertawe, rydymwedi defnyddio deunyddiau a all gynhyrchu ynni ar y tu allan i adeiladau. . Pamy gwnaethoch arbenigo ym maes Gwyddor Deunyddiau? Ysgogwyd fy niddordeb mewnGwyddor Deunyddiau pan sylweddolais ei bod yn gysylltiedig â phopeth. Nid oes unrhyw wrthrych nad ywGwyddor Deunyddiau wedi dylanwadu arno mewn rhyw ffordd ac mae cymhwyso peirianneg hefyd yn fy ngalluogi i ddefnyddio fy nawn greadigol, felly rwy’n credu ei bod yn bwysig helpu pobl i ddeall yr holl elfennau sy’n ffurfio’r maes rhyfeddol hwn. Beth sy’n arbennigamWyddor Deunyddiau a Pheirianneg ym Mhrifysgol Abertawe? Y rheswm pammaeGwyddor Deunyddiau
a Pheirianneg yn Abertawe yn bodoli yw bod ein hangen ar y diwydiannau lleol 100mlynedd yn ôl, felly DNA sylfaenol ein Prifysgol ydyw. Ac am ein bod bob amser wedi’i gwneud, mae’r graddau y mae’r pwnc hwn wedi dylanwadu ar ardal gyfan de Cymru a thu hwnt o ran y ffordd y maeGwyddor Deunyddiau wedi effeithio ar bobl yn bwysig iawn. Rydymwedi cynnal ein partneriaethau â diwydiannau traddodiadol sy’n rhan o’n treftadaeth, ond rydym hefyd yn unigryw am ein bod yn fentrus wrth ymchwilio i syniadau a chymwysiadau arloesol newydd (megis ynni’r haul) er mwyn cefnogi diwydiannau newydd. Beth yweich rôl yma yn yr Adran Beirianneg ynAbertawe? Fel Uwch-athro Ymchwil, un o’m rolau pwysicaf yw ysgrifennu a gwneud ceisiadau am grantiau gan Lywodraeth y DU i ariannu ein hymchwil a sicrhau ein bod yn cael y grantiau hynny; ond un arall o’m rolau allweddol yw cefnogi pobl. Rwy’n credu ei bod yn bwysig cefnogi pobl sydd â syniadau da a’u helpu i gael arian i ddatblygu eu syniadau a’u gyrfa eu hunain. Mae cymaint o enghreifftiau o bobl yma yn Abertawe a ddechreuodd fel israddedigion, sydd wedi datblygu gyda ni ac sydd bellach ar lefel athrawol neu’n gweithio’n llwyddiannus mewn meysydd eraill, ac rwy’n gobeithio fy mod wedi chwarae fy rhan wrth eu helpu i lywio eu gyrfa. Rwy’n gwerthfawrogi’n fawr iawn y ffaith fy mod wedi llwyddo i greu gyrfa gyfan i mi fy hun yn Abertawe – lle rwy’n ei garu. Pa rôl ymaeGwyddor Deunyddiau yn ei chwarae o ran llywio ein dyfodol, yn eich barn chi? BuGwyddor Deunyddiau wrth wraidd
pob datblygiad y mae bodau dynol wedi’i wneud. Rydymwedi mynd drwyOes y Cerrig, yr Oes Efydd, yr Oes Haearn, yr Oes Silicon ac mae’r holl bethau newydd a wnawn yn cael eu llywio gan ddeunyddiau newydd a ddarganfyddir sy’n ein galluogi ni fel bodau dynol i greu pethau newydd. Ond nid y Gwyddonwyr Deunyddiau sy’n mynd ymlaen, o reidrwydd, i ddyfeisio’r holl ddyfeisiau newydd hyn, mae’n bosibl mai’r Peirianwyr Trydanol neu’r Peirianwyr Mecanyddol a fydd yn mynd ymlaen i ddefnyddio’r deunyddiau hyn ar gyfer eu dyfeisiadau ac a fydd yn llywio twf economaidd ac yn gwella llesiant pobl a’u ffyrdd o fyw. Yn eich barn chi, a fydd y gwaith ymaeAbertawe yn ei wneud yn ysbrydoli pobl ifanc i astudio peirianneg? Yn draddodiadol, ystyriwyd bod peirianneg yn ymwneud â pheirianwaith trwm a chogiau sy’n troi, ond yn y sefyllfa bresennol, yn enwedig yn sgil pandemig COVID-19, mae pobl yn gweld sut y gall peirianwyr ymateb i argyfwng drwy gyflwyno atebion er mwyn helpu bywydau pobl. Gan gofio hefyd, cyn yr argyfwng hwn, ein bod yn sôn am y newid yn yr hinsawdd. Ar y naill law, gallem edrych ar y sefyllfa gan anobeithio a gweld dim ond y nifer bach o gyfleoedd sydd gennym i fynd i’r afael â’r broblem hon. Neu gallem fynd ati i ennyn diddordeb pobl mewn astudio gwyddoniaeth a pheirianneg er mwyn datrys problemau nawr ac yn y dyfodol ar gyfer ein cammawr nesaf ymlaen, boed hynny’nOes Sero-Net neu’n Oes yr Haul. Yn fy marn i, mae’n gyfnod gwych i ysbrydoli pobl ifanc i astudio pynciau STEMa dangos iddynt fod y pethau rydym yn eu gwneud yn gwneud gwahaniaeth gwirioneddol.
P E I R I ANNE G YM MHR I F YSGO L A B E R TAWE
21
CA I S AM B E I R I ANWY R
ACHUB Y BYD MEWN C Y F NOD O ARGY FWNG
Awyddech chi fod y DU yn cynhyrchu 200 miliwn tunnell o wastraff bob blwyddyn?
Economi Gylchol
Ceisio Atal y Diwylliant Taflu i Ffwrdd Dr Gavin Bunting
A ydych yn euog o brynu rhywbeth newydd yn lle atgyweirio’r hen un ? Neu uwchraddio eich ffôn a gadael eich hen un yn y drâr ? Awyddech chi fod y DU yn cynhyrchu 200miliwn tunnell o wastraff bob blwyddyn a bod chwarter ohono’n mynd i safleoedd tirlenwi ? Mae Dr Gavin Bunting, Athro Cyswllt a Dirprwy Gyfarwyddwr Arloesedd ac Ymgysylltu yma yn yr Adran Beirianneg, yn esbonio beth yw’r Economi Gylchol, sut y gall sefydliadau roi’r egwyddorion ar waith a sut y gall pob un ohonom ddechrau newid ein harferion er mwyn ceisio atal y diwylliant taflu i ffwrdd presennol a dechrau dod yn ‘users’ yn hytrach na ‘consumers’. Mae adnoddau sydd eu hangen arnom ar gyfer defnyddiau hollbwysig megis cynhyrchu pŵer, dyfeisiau meddygol, ceir a batris yn prinhau, felly a ddylem fod yn defnyddio’r adnoddau hyn fel petaent yn ddiderfyn ? Neu a ddylem fod yn meddwl am y dyfodol ? Mae’n bendant yn gwestiwn anodd, am fod pob un ohonom wedi bod yn y sefyllfa honno pan fydd ein ffôn, ein peiriant argraffu neu ein peiriant
golchi wedi torri, rydym yn pwyso a mesur y manteision a’r anfanteision, ac wrth gwrs mae’n rhatach prynu un newydd na’i atgyweirio neu ei uwchraddio. Mewn gwirionedd, rydym yn aml yn cael ein hannog i brynu un newydd – ac yn aml hefyd – am yr ymddengys nad yw cynhyrchion yn gadarn nac yn cael eu gwneud i bara am fwy nag ychydig flynyddoedd byr. Ond pam felly ? Beth yw’r ateb ? Un ffordd o fynd i’r afael â’r gwastraff gormodol hwn fyddai newid i Economi Gylchol lle y caiff cynhyrchion eu dylunio fel eu bod yn para ac yn hawdd i’w hatgyweirio neu eu huwchraddio ac fel ei bod yn hawdd adfer ac ailgylchu deunyddiau crai ar ddiwedd oes y cynnyrch, yn lle eu hanfon i safleoedd tirlenwi. Meddylfryd arall y gallem ei newid yw rhoi’r gorau i’r angen i fod yn berchen ar bethau a dewis eu rhentu neu eu cymryd ar brydles yn lle hynny, gan ddod yn ‘users’ yn hytrach na ‘consumers’. Mae newid y busnes model fel hyn yn bendant yn rhoi cymhelliant i gwmnïau sicrhau bod eu cynhyrchion yn gadarn neu’n hawdd i’w hatgyweirio fel y byddant yn para’n hwy, am eu bod
yn dal i berchen ar y cynnyrch ac am y byddant yn ei gael yn ôl ar ddiwedd ei oes. Ogymharu â’r sefyllfa bresennol lle mae cynhyrchion yn cael eu gwerthu i ni ac mae cwmnïau yn gobeithio na fyddant byth yn eu gweld eto. Fel peirianwyr, gallwn fod ar flaen y gad o ran dylunio cynhyrchion a seilwaith ar gyfer yr economi gylchol, gan ddarparu ar gyfer eu hadnewyddu a’u hailddefnyddio, datblygu deunyddiau newydd, tynnu adnoddau defnyddiol o ddeunyddiau naturiol a deall lle mae cyfleoedd yn ystod cylch gwaith cynnyrch i leihau gwastraff neu allyriadau. Felly, y tro nesaf y byddwch yn mynd i brynu rhywbeth, gofynnwch i chi eich hun, a ellir ei atgyweirio ? A ellir ailgylchu’r deunyddiau ? Am faint o amser y bwriedir iddo bara ? A oes angen i chi ei brynu ? A allwch rentu’r cynnyrch ? Fel defnyddwyr (‘consumers’), gallwn helpu i ddatblygu’r maes hwn drwy brynu neu rentu cynhyrchion sy’n para, sy’n hawdd i’w hatgyweirio ac sydd wedi’u gwneud o ddeunyddiau sy’n hawdd i’w hailgylchu.
P E I R I ANNE G YM MHR I F YSGO L A B E R TAWE
22
CA I S AM B E I R I ANWY R
ACHUB Y BYD MEWN C Y F NOD O ARGY FWNG
Economi Gylchol a Ffotoffolteg Erbyn 2050, bydd mwy na 60 miliwn tunnell o wastraff Si-PV y bydd yn rhaid ymdrin ag ef
Gwrandewch ar ei bodlediad www.swansea.ac.uk/ research/podcasts/ circular-economy/
Dr MatthewDavies
Mae datblygu a defnyddio technolegau ynni adnewyddadwy cynaliadwy yn hanfodol er mwyn i ni symud i ffwrdd oddi wrth ffynonellau ynni tanwydd ffosil tuag at ddyfodol ynni glân. Fodd bynnag, er yr ystyrir eu bod yn ‘wyrdd’, mae effeithiau amgylcheddol sylweddol yn gysylltiedig â thechnolegau ynni adnewyddadwy. Wrth i ni ymdrechu i fynd i’r afael â newid yn yr hinsawdd yn gyflym, mae’n bwysig sicrhau bod ynni adnewyddadwy ei hun hefyd yn gynaliadwy. Mae cost technoleg ffotofoltäig (PV) wedi gostwng yn sylweddol ac mae PV silicon (Si-PV) bellach yn gystadleuol o ran cost ac, mewn rhai lleoliadau, yn rhatach na thanwyddau ffosil, sydd wedi arwain at dwf sylweddol yn y defnydd a wneir ohono. Oes gyfartalog modiwl Si-PV yw tua 25 mlynedd, ond pan na fydd paneli solar yn gweithio mwyach, nid yw’n hawdd eu hailgylchu ar hyn o bryd. Erbyn 2050, bydd mwy na 60 miliwn tunnell o wastraff Si-PV y bydd yn rhaid ymdrin ag ef. Gallem ddatgysylltu
twf economaidd y sector o’r defnydd o ddeunyddiau crai sylfaenol, er mwyn i ni allu defnyddio mwy a mwy o dechnoleg PV heb fod angen cloddio deunyddiau o’r ddaear. Ar hyn o bryd, mae PV yn cyflenwi tua 3% o drydan y byd, ond mae hyn eisoes yn dibynnu ar symiau mawr o ddeunyddiau hanfodol (megis indiwm a thelwriwm). Mae’r deunyddiau hyn hefyd yn cael eu defnyddio mewn technolegau adnewyddadwy a/neu ynni-effeithlon pwysig eraill – mae angen i ni osgoi sefyllfa lle mae technolegau adnewyddadwy yn cystadlu am ddeunyddiau am y bydd hyn yn cyfyngu ar ein gallu i ymateb i newid yn yr hinsawdd. Mae’n rhaid cyfuno defnydd helaeth o dechnolegau PV â newid i ‘economi gylchol’, lle y sicrheir bod deunyddiau yn parhau’n weithredol cyhyd â phosibl ar y gwerth uchaf posibl. Yn achos Si-PV, mae’n amlwg bod angen gwneud hyn yn ôl-weithredol ond yn achos technolegau newydd, fel y rhai rydym yn gweithio arnynt yma ymMhrifysgol Abertawe,
credwn fod hwn yn gyfle i ddatblygu a dylunio’r genhedlaeth nesaf o dechnoleg ffotofoltäig gan gadw economi gylchol a diwedd oes mewn cof o’r dechrau. Nod ein prosiect SPECIFIC yw cyflymu’r broses o fasnacheiddio’r genhedlaeth nesaf o dechnoleg ynni adnewyddadwy gynaliadwy. Rydym yn gweithio ar opsiynau amgen i dechnolegau Si-PV traddodiadol; gan ymchwilio i’r defnydd o ddeunyddiau cost isel argraffadwy y ceir digonedd ohonynt ledled y byd. Un her rydym yn ceisio mynd i’r afael â hi yw eco-ddylunio dyfeisiau er mwyn iddynt allu cael eu hailweithgynhyrchu’n ddyfeisiau newydd ar ddiwedd eu hoes gan ddefnyddio cymaint o’r ddyfais wreiddiol â phosibl. Bydd hyn yn lleihau’r defnydd o ddeunyddiau hanfodol a sicrhau nad oes cysylltiad annatod rhwng twf economaidd ac allyriadau carbon. Ein nod yw sicrhau’r manteision mwyaf posibl i gymdeithas a datblygu technoleg ynni adnewyddadwy gwirioneddol ‘gynaliadwy’.
P E I R I ANNE G YM MHR I F YSGO L A B E R TAWE
23
CA I S AM B E I R I ANWY R
ACHUB Y BYD MEWN C Y F NOD O ARGY FWNG
Amwneud gwahaniaeth cadarnhaol yn y byd?
“Mae gweithio’n gynaliadwy yn bwysicach nag erioed ac mae’n rhaid i beirianwyr ddeall sut mae eu penderfyniadau yn effeithio ar bobl eraill a’r blaned. YnAbertawe, rydym wedi ymgorffori cynaliadwyedd amoeseg yn ein cyrsiau, gan sicrhau bod gan ein graddedigion y sgiliau hanfodol sydd eu hangen i ateb heriau byd-eang yn y dyfodol.” Dr Patricia Xavier, Arweinydd Gwella a Datblygu Rhaglenni Academaidd.
P E I R I ANNE G YM MHR I F YSGO L A B E R TAWE
24
CA I S AM B E I R I ANWY R
ACHUB Y BYD MEWN C Y F NOD O ARGY FWNG
Astudio gyda ni! Os ydych chi wedi cael eich ysbrydoli gan ein Peirianwyr, beth am edrych ar rai o’r cyrsiau a gynigir gennym ?
l Peirianneg Awyrofod l Peirianneg Gemegol l Peirianneg Sifil
l Peirianneg Fecanyddol l Nanowyddoniaeth i Nanodechnoleg l Peirianneg Ynni ac Ynni Cynaliadwy l Peirianneg Strwythurol
l Peirianneg Cyfathrebu l Peirianneg Gyfrifiadurol l Peirianneg Electronig a Thrydanol l Arwain a Rheoli ymmaes Peirianneg l Gwyddor Deunyddiau a Pheirianneg
l Rheoli Peirianneg Gynaliadwy ar gyfer Datblygiadau Rhyngwladol l Rhith-wirionedd
Mae pob un o’n graddau Peirianneg wedi’u hachredu ac ystyrir bod ein hadran Beirianneg ymhlith y 15 uchaf yn y DU (Times Good University Guide 2020).
Dysgwch fwy am ein hymchwil Er mwyn dysgu mwy am ein hymchwil a’r gwaith rydym yn ei wneud yma yn yr Adran Beirianneg, ewch i: www.swansea.ac.uk/engineering/research
Dilynwch ni!
engineering@swansea.ac.uk SwanseaUniEngineering twitter.com/suengineering www.instagram.com/suengineering
P E I R I ANNE G YM MHR I F YSGO L A B E R TAWE
25
Cysylltu â ni Peirianneg Campws y Bae Prifysgol Abertawe Ffordd Fabian
Abertawe SA1 8EN Tel: +44 (0)1792 295514
Page 1 Page 2 Page 3 Page 4 Page 5 Page 6 Page 7 Page 8 Page 9 Page 10 Page 11 Page 12 Page 13 Page 14 Page 15 Page 16 Page 17 Page 18 Page 19 Page 20 Page 21 Page 22 Page 23 Page 24 Page 25 Page 26Made with FlippingBook Ebook Creator