Yr Her
Mae llawer o wledydd mewn rhanbarthau lle cynhyrchir olew yn wledydd sy'n brin o ddŵr, gydag adnoddau dŵr croyw cyfyngedig iawn yn gymharol. Mae'n rhaid i gynhyrchwyr olew a nwy gael gafael ar lawer iawn o ddŵr croyw ar gyfer eu prosesau, sy'n golygu eu bod yn cystadlu ag anghenion lleol megis cyflenwi i gartrefi ac amaethyddiaeth yn y cymunedau lleol.
Fodd bynnag, mae'r broses ddrilio'n creu isgynnyrch sef dŵr a gynhyrchwyd, sy'n ddŵr gan ffynnon olew neu nwy â'r hydrocarbon sydd ei angen. Mewn llawer o rannau'r byd, mae cymhareb y dŵr a gynhyrchwyd a'r olew yn agos i 3:1. Mewn geiriau eraill, maent yn cynhyrchu mwy o ddŵr nag olew.
Yn anffodus, mae dŵr a gynhyrchwyd wedi'i halogi gan olew (a hydrocarbonau eraill), cemegau a ddefnyddiwyd yn ystod y broses echdynnu a, mewn llawer o achosion, bacteria. Felly, ni ellir ailddefnyddio dŵr a gynhyrchwyd ac yn lle hynny caiff ei drin (sy'n costio biliynau o ddoleri'r flwyddyn yn fyd-eang, ac yn aml mae angen ei drin yn gemegol sy'n creu rhagor o wastraff peryglus) cyn cael gwared arno i lawr twll.At hynny, bydd dŵr a gynhyrchwyd fel arfer yn cynnwys tua 5% o hydrocarbon ac olewau sy'n mynd yn wastraff mewn gwirionedd.
Y Dull
Mae pilenni'n ddelfrydol ar gyfer gwahanu cydrannau hylifau. Fodd bynnag, mae ceisio trin dŵr a gynhyrchwyd â philenni masnachol traddodiadol yn arwain at faeddu (blocio) ar unwaith.Hyd yn oed os caiff y bilen ei dadflocio, gall fod angen cemegau er mwyn gwneud hyn, sy'n golygu y bydd y bilen yn dirywio bob tro y caiff ei defnyddio, gan ddod yn llai effeithiol dros amser.
Drwy ei ymchwil i bilenni, mae'r Athro Andrew Barron wedi darganfod y bydd y maeddu'n lleihau i lefelau rheoladwy os gwneir pilenni ceramig i fod yn dra-hydroffilig (sef bod yn hoff o ddŵr). At hynny, bydd y pilenni'n gweithredu ar raddfa gyflymach ac ar bwysedd is mewn gwirionedd, sy'n gwneud maeddu'n llai tebygol eto.
Cyflawnir yr effaith dra-hydroffilig hon drwy drin arwyneb pilenni alwmina masnachol yn gemegol ag asid amino.
I ddechrau, mae'r ymchwil wedi'i chynnal mewn partneriaeth â Phrifysgol Rice, ac ar ôl hynny mewn cydweithrediad â Phrifysgol y Brenin Saud fel rhan o'r Cydweithrediad rhwng Prifysgol y Brenin Saud a Phrifysgol Abertawe (K(SU)2). Mae'r partneriaid ym myd busnes yn cynnwys Apache Corporation ac Atech Innovations GMBH.
I ddechrau, ariannwyd y gwaith a gynhaliwyd gan yr Athro Barron yn y Sefydliad Ymchwil Diogelwch Ynni (ESRI) gan Sêr Cymru. Ar ôl hynny, fe'i hariannwyd gan Apache Corporation ac yn fwy diweddar ariannwyd y gwaith o ddatblygu cenhedlaeth nesaf y driniaeth i arwynebau gan Apex Water Solutions yn Qatar.
Yr Athro Barron yw sylfaenydd a chyfarwyddwr y Sefydliad Ymchwil Diogelwch Ynni (ESRI) ym Mhrifysgol Abertawe a Chadeirydd Ynni ac Amgylchedd Carbon Isel Sêr Cymru.
Yr Effaith
Mae gan ymchwil yr Athro Barron oblygiadau mawr ar gyfer dyfodol cynhyrchu olew a'r rhanbarthau lle caiff olew ei echdynnu.Er enghraifft, wrth ystyried cynhyrchu olew ledled y byd, byddai gwahanu olew o ddŵr yn lleihau'r angen am ddrilio ffynhonnau olew newydd (rhwng 4,000 a 120,000 o ffynhonnau).Bydd ailddefnyddio dŵr hefyd yn lleihau'r gofyn am ddŵr croyw gan gyflenwadau lleol.
Ar hyn o bryd, mae Qatar yn mabwysiadu’r system bilenni i drin dŵr a gynhyrchwyd drwy adeiladu uned beilot ar gyfer 6,000 o gasgenni'r dydd.Bydd mabwysiadu hyn ar raddfa lawn yn lleihau'r angen am ragor o ffynhonnau a hefyd yn eu galluogi i adfer dyfrhaenau Rus ac Umm er Rhaduma, sy'n cael eu draenio yn gyflymach na'u hail-lenwi.
Yn UDA, mae Apache Corporation wedi adeiladu uned arddangos ar raddfa fasnachol sy'n trin hyd at 8,000 o gasgenni o ddŵr a gynhyrchwyd y dydd (12 miliwn litr y dydd).Mae'r uned arddangos wedi bod ar waith ers dros 18 mis, mae'n disodli trin gwastraff a chael gwared arno'n gemegol ac yn costio cyfran fach yn unig o gost y prosesau blaenorol.Mae Apache bellach yn gallu ailddefnyddio ei ddŵr a gynhyrchwyd ac nid oes yn rhaid iddo ddrilio ffynhonnau dŵr mewn cystadleuaeth â chyflenwadau ar gyfer ffermio a chartrefi lleol yng ngorllewin Tecsas lle mae dŵr yn adnodd prin.
Mae Comisiwn Rheilffyrdd Tecsas, sy'n gyfrifol am adnoddau naturiol a'r amgylchedd yn Nhecsas, wedi cyhoeddi y dylid annog ailddefnyddio dŵr a gynhyrchwyd gan ei drin yn briodol.
Yn ogystal â bod yn ddefnyddiol yn y diwydiant olew a nwy, gellir defnyddio'r bilen ym mhob gwlad lle bo dŵr yn brin ledled y byd, er mwyn cael gwared ar ddifwynwyr (hydrocarbonau, cemegau a bacteria) o ffynonellau dŵr yn y ddaear, y gellir eu defnyddio wedyn ar gyfer dyfrhad, oeri diwydiannol ac, ar ôl eu puro ymhellach, yfed.
