Ethanol a sbectrosgopeg [TGAU Cemeg yn unig]Biodanwyddau

Gan fod tanwyddau ffosil yn anadnewyddadwy ac yn cyfrannu at gynhesu byd-eang, mae mwy a mwy o bobl yn ystyried biodanwyddau fel dewis arall posibl i’r dyfodol.

Rydyn ni’n cynhyrchu biodanwyddau o gynhyrchion naturiol, yn aml o fiomas planhigol sy’n cynnwys carbohydrad. Gan fod biodanwyddau’n cael eu cynhyrchu o blanhigion, maen nhw’n adnewyddadwy ac, yn ddamcaniaethol, yn garbon niwtral.

Rydyn ni’n cynhyrchu rhai biodanwyddau drwy ddefnyddio micro-organebau i eplesu carbohydrad sydd yn y defnydd planhigol yn anaerobig – er enghraifft, wrth gynhyrchu bioethanol a bionwy (mae’r ddwy broses yn defnyddio micro-organebau gwahanol).

Bioethanol

Wrth wneud ethanol drwy eplesu, mae siwgr yn cael ei drawsnewid yn ethanol a charbon deuocsid mewn amodau anaerobig. Mae ffyngau ungellog o’r enw burum yn cynnwys ensymau sy’n gatalyddion naturiol i wneud i’r broses hon ddigwydd.

Mewn rhai gwledydd, fel Brasil, mae’r siwgr yn dod o gansenni siwgr – mae burum yn gallu eplesu hwn yn uniongyrchol i ffurfio ethanol. Mewn gwledydd eraill, mae planhigion fel india-corn yn cael eu defnyddio. Mae india-corn yn cynnwys startsh yn hytrach na siwgr, felly yn gyntaf rhaid i’r ensym amylas ddadelfennu’r startsh i ffurfio siwgr cyn mae’r burum yn gallu ei eplesu i ffurfio ethanol.

Mae’r ethanol sy’n cael ei gynhyrchu gan furum yn cyrraedd crynodiad o tua 15 y cant cyn i’r ethanol fynd yn wenwynig i’r burum. Er mwyn ei wneud yn ddigon crynodedig i gael ei losgi fel tanwydd, rhaid ddistyllu yr ethanol.

Anfanteision bioethanol

Mae rhai anfanteision i dyfu cnydau biodanwydd (fel cansenni siwgr ac india-corn) i’w defnyddio nhw fel bioethanol.

• Mae’r galw am gnydau biodanwydd yn golygu mwy o alw ar dir coedwigoedd glaw.
• Mae cnydau’n tyfu’n araf mewn rhannau o’r byd lle nad oes cymaint o olau a lle mae’r tymheredd yn isel, felly fyddai tyfu cnydau biodanwydd yn y gwledydd hyn ddim yn bodloni’r galw am danwydd.
• Cyn i injan car allu llosgi bioethanol, rhaid addasu’r injan. Mae injans petrol modern yn gallu defnyddio petrol sy’n cynnwys hyd at ddeg y cant o ethanol heb fod angen eu haddasu, ac mae’r rhan fwyaf o’r petrol sy’n cael ei werthu yn y Deyrnas Unedig yn cynnwys ethanol.
• Er bod biodanwyddau, yn ddamcaniaethol, yn garbon niwtral, dydy hyn ddim yn ystyried yr allyriadau carbon deuocsid sy’n gysylltiedig â thyfu, cynaeafu a chludo’r cnydau, nac â chynhyrchu’r ethanol o’r rhain. Felly, ar y cyfan, mae mwy o garbon deuocsid yn cael ei allyrru nag sy’n cael ei amsugno, sy’n golygu ei fod yn cyfrannu at gynhesu byd-eang.
• Mae rhai pobl yn gwrthwynebu defnyddio cnydau bwyd i gynhyrchu tanwyddau o safbwynt moesol. Er enghraifft, gallai achosi prinder bwyd neu gynnydd ym mhris bwyd.

Ffurfio asid ethanöig

Pan mae microbau’n ocsidio ethanol, mae’n ffurfio cyfansoddyn o’r enw asid ethanöig (CH₃COOH), sy’n fath o asid carbocsylig. Hwn yw’r asid sydd mewn finegr.

Gallwn ni hefyd ocsidio alcoholau eraill mewn modd tebyg. Er enghraifft, gallwn ni ocsidio methanol i ffurfio asid methanöig. Yn ogystal ag ennill ocsigen yn y broses ocsidio, mae atomau hydrogen wedi cael eu rhydwytho.

Prawf am alcoholau

Mae gwresogi alcoholau’n araf gyda chymysgedd o botasiwm deucromad(VI) ac asid sylffwrig yn achosi i’r cymysgedd newid lliw o oren i wyrdd. Cafodd y prawf cemegol hwn ei ddefnyddio’n wreiddiol i brofi am bresenoldeb alcohol ar anadl pobl os oedd amheuaeth eu bod nhw’n yfed a gyrru.