Mae cyflawni niwtraliaeth carbon yn genhadaeth fyd-eang frys, ond nid oes llwybr 'un maint i bawb' i genhedloedd allyrwyr mawr gyflawni'r amcan hwn1,2 .Mae’r rhan fwyaf o wledydd datblygedig, fel yr Unol Daleithiau a’r rhai yn Ewrop, yn dilyn strategaethau boneiddio decar sy’n canolbwyntio’n arbennig ar fflydoedd cerbydau dyletswydd ysgafn (LDV) mawr, cynhyrchu pŵer trydan, gweithgynhyrchu ac adeiladau masnachol a phreswyl, pedwar sector sydd gyda’i gilydd yn cyfrif am mwyafrif helaeth o'u hallyriadau carbon3,4 .Mewn cyferbyniad, mae gan allyrwyr gwledydd sy'n datblygu mawr, megis Tsieina, conomïau a strwythurau ynni gwahanol iawn, sy'n gofyn am flaenoriaethau datgarboneiddio gwahanol nid yn unig mewn termau sectoraidd ond hefyd o ran defnydd strategol o dechnolegau di-garbon sy'n dod i'r amlwg.

Gwahaniaethau allweddol o broffil allyriadau carbon Tsieina o gymharu â rhai economïau gorllewinol yw cyfrannau allyriadau llawer mwy ar gyfer diwydiannau trwm a ffracsiynau llawer llai ar gyfer LDVs a defnydd ynni mewn adeiladau (Ffig. 1).Mae Tsieina yn gyntaf yn y byd, o bell ffordd, o ran cynhyrchu sment, haearn a dur, cemegau a deunyddiau adeiladu, gan ddefnyddio llawer iawn o lo ar gyfer gwres diwydiannol a chynhyrchu golosg.Mae diwydiant trwm yn cyfrannu 31% o gyfanswm allyriadau cyfredol Tsieina, cyfran sydd 8% yn uwch na chyfartaledd y byd (23%), 17% yn fwy na'r Unol Daleithiau (14%) a 13% yn uwch na chyfran yr Undeb Ewropeaidd (18%) (cyf.5).

Mae Tsieina wedi addo cyrraedd uchafbwynt ei hallyriadau carbon cyn 2030 a chyflawni niwtraliaeth carbon cyn 2060. Enillodd yr addewidion hinsawdd hyn ganmoliaeth eang ond codwyd cwestiynau hefyd am eu dichonoldeb6 , yn rhannol oherwydd rôl fawr 'anodd eu lleihau' (HTA). prosesau yn economi Tsieina.Mae'r prosesau hyn yn cynnwys yn arbennig y defnydd o ynni mewn diwydiant trwm a thrafnidiaeth ar ddyletswydd trwm a fydd yn anodd ei drydaneiddio (ac felly'n cael ei drosglwyddo'n uniongyrchol i ynni adnewyddadwy) a phrosesau diwydiannol sydd bellach yn dibynnu ar danwydd ffosil ar gyfer porthiant cemegol. Cafwyd rhai astudiaethau diweddar1– 3 ymchwilio i lwybrau boneiddio decar tuag at niwtraliaeth carbon ar gyfer cynllunio systemau ynni cyffredinol Tsieina ond gyda dadansoddiadau cyfyngedig o sectorau HTA.Yn rhyngwladol, mae atebion lliniaru posibl ar gyfer sectorau HTA wedi dechrau tynnu sylw yn y blynyddoedd diwethaf7–14.Mae datgarboneiddio sectorau HTA yn heriol oherwydd eu bod yn anodd eu trydaneiddio’n llawn a/neu’n gost effeithiol7,8.Pwysleisiodd Åhman mai dibyniaeth ar lwybrau yw'r broblem allweddol i sectorau HTA a bod angen gweledigaeth a chynllunio hirdymor ar gyfer technolegau uwch i 'ddatgloi' y sectorau HTA, yn enwedig diwydiannau trwm, rhag dibyniaeth ar ffosil9.Mae astudiaethau wedi archwilio deunyddiau newydd ac atebion lliniaru sy'n ymwneud â dal, defnyddio a/neu storio carbon (CCUS) a thechnolegau allyriadau negyddol (NETs)10,11.mae o leiaf un astudiaeth yn cydnabod y dylid eu hystyried hefyd mewn cynllunio hirdymor11.Yn Chweched Adroddiad Asesiad y Panel Rhynglywodraethol ar Newid yn yr Hinsawdd a ryddhawyd yn ddiweddar, cydnabuwyd y defnydd o hydrogen 'allyriadau isel' fel un o'r atebion lliniaru allweddol ar gyfer sectorau lluosog tuag at gyflawni dyfodol allyriadau sero net12.

Mae'r llenyddiaeth bresennol ar hydrogen glân yn canolbwyntio'n bennaf ar opsiynau technoleg cynhyrchu gyda dadansoddiadau o gostau ochr-gyflenwad15.(Mae hydrogen 'glân' yn y papur hwn yn cynnwys hydrogen 'gwyrdd' a 'glas', y cyntaf a gynhyrchir gan electrolysis dŵr gan ddefnyddio pŵer adnewyddadwy, a'r olaf yn dod o danwydd ffosil ond wedi'i ddatgarboneiddio â CCUS.) Mae trafodaeth ar y galw am hydrogen yn canolbwyntio'n bennaf ar y sector trafnidiaeth mewn gwledydd datblygedig—cerbydau celloedd tanwydd hydrogen yn arbennig16,17.Mae’r pwysau i ddatgarboneiddio diwydiannau trwm wedi llusgo o’u cymharu â’r rhai ar gyfer trafnidiaeth ffordd, gan adlewyrchu’r rhagdybiaethau confensiynol y bydd diwydiant trwm
parhau i fod yn arbennig o anodd eu lleihau nes bod arloesi technolegol newydd yn dod i'r amlwg.Mae astudiaethau o hydrogen glân (yn enwedig gwyrdd) wedi dangos ei aeddfedrwydd technolegol a’i gostau’n gostwng17, ond mae angen astudiaethau pellach sy’n canolbwyntio ar faint marchnadoedd posibl a gofynion technolegol diwydiannau i fanteisio ar dwf arfaethedig y cyflenwad hydrogen glân16.Bydd deall potensial hydrogen glân i hybu niwtraliaeth carbon byd-eang yn rhagfarnllyd yn ei hanfod os yw dadansoddiadau wedi'u cyfyngu'n bennaf i gostau ei gynhyrchu, ei ddefnydd gan sectorau a ffafrir yn unig a'i gymhwysiad mewn economïau datblygedig. Mae'r llenyddiaeth bresennol ar hydrogen glân yn canolbwyntio yn bennaf ar opsiynau technoleg cynhyrchu gyda dadansoddiadau o gostau ochr-gyflenwad15.(Mae hydrogen 'glân' yn y papur hwn yn cynnwys hydrogen 'gwyrdd' a 'glas', y cyntaf a gynhyrchir gan electrolysis dŵr gan ddefnyddio pŵer adnewyddadwy, a'r olaf yn dod o danwydd ffosil ond wedi'i ddatgarboneiddio â CCUS.) Mae trafodaeth ar y galw am hydrogen yn canolbwyntio'n bennaf ar y sector trafnidiaeth mewn gwledydd datblygedig—cerbydau celloedd tanwydd hydrogen yn arbennig16,17.Mae'r pwysau i ddatgarboneiddio diwydiannau trwm wedi llusgo o'u cymharu â'r rhai ar gyfer trafnidiaeth ffordd, gan adlewyrchu'r rhagdybiaethau confensiynol y bydd diwydiannau trwm yn parhau i fod yn arbennig o anodd eu lleihau hyd nes y bydd arloesiadau technolegol newydd yn dod i'r amlwg.Mae astudiaethau o hydrogen glân (yn enwedig gwyrdd) wedi dangos ei aeddfedrwydd technolegol a’i gostau’n gostwng17, ond mae angen astudiaethau pellach sy’n canolbwyntio ar faint marchnadoedd posibl a gofynion technolegol diwydiannau i fanteisio ar dwf arfaethedig y cyflenwad hydrogen glân16.Bydd deall potensial hydrogen glân i hybu niwtraliaeth carbon byd-eang yn rhagfarnllyd yn ei hanfod os yw dadansoddiadau wedi'u cyfyngu'n bennaf i gostau ei gynhyrchu, ei ddefnydd gan sectorau a ffefrir yn unig a'i gymhwysiad mewn economïau datblygedig.

Mae gwerthuso cyfleoedd ar gyfer hydrogen glân yn dibynnu ar ailasesu ei ofynion posibl fel ffynhonnell tanwydd a chemegol amgen ar draws y system ynni a'r economi gyfan, gan gynnwys ystyried amgylchiadau cenedlaethol gwahanol.Nid oes astudiaeth gynhwysfawr o'r fath hyd yma ar rôl hydrogen glân yn nyfodol sero-net Tsieina.Bydd llenwi'r bwlch ymchwil hwn yn helpu i lunio map ffordd cliriach ar gyfer lleihau allyriadau CO2 Tsieina, caniatáu gwerthuso dichonoldeb ei haddewidion datgarboneiddio 2030 a 2060 a darparu arweiniad ar gyfer economïau eraill sy'n datblygu sy'n tyfu gyda sectorau diwydiannol trwm mawr.