Ar hyn o bryd, mae allyriadau o gynhyrchu trydan a gwres ynghyd â thrafnidiaeth yn cyfrif am bron 75% o'r holl garbon deuocsid a wnaed gan ddyn sy'n cael ei ryddhau i'r atmosffer, nwy sy'n hyrwyddo newid yn yr hinsawdd, gan fod yn berygl i iechyd y blaned a'r holl fywyd ar y ddaear.
Mae newid yn yr hinsawdd yn un o heriau mwyaf dynoliaeth, felly mae datblygu atebion ynni glân addas a fydd yn disodli gweithgareddau dwys o ran carbon yn hanfodol er mwyn lliniaru'r argyfwng yn yr hinsawdd.
Mae'r Athro James Durrant ac mae ei gydweithwyr yn IKC SPECIFIC Abertawe yn archwilio dyfeisiau sy'n gallu harneisio ynni solar gyda'i ymchwil yn canolbwyntio ar ddefnyddio laserau i fesur cyfradd adweithio ac amsugno golau mewn deunyddiau a allai ddod yn ddyfeisiau trosi solar efallai.
Mae James yn gymrawd y Gymdeithas Frenhinol ac yn arweinydd y rhaglen Defnyddiau Ffotofoltäig Penodol ac Integredig (ATIP) a ariennir gan EPSRC, sy'n ceisio hybu defnydd o'r genhedlaeth nesaf o ffotofoltäig organig a ffotofoltäig perovsgit (PV). Mae'r prosiect hwn yn partneru'r SPECIFIC IKC â Chanolfan Deunyddiau Lled-ddargludyddion Integreiddiol Abertawe, yn ogystal â chydweithwyr yng Ngholeg Imperial Llundain a Phrifysgol Rhydychen, a nifer o gwmnïau sy'n cymryd rhan.
Mae gwaith James a'i gydweithwyr yn canolbwyntio ar y genhedlaeth nesaf o gelloedd solar ffotofoltäig megis celloedd solar lled-dryloyw ar gyfer ffenestri ffotofoltäig a dyfeisiau solar hyblyg/ysgafn y gellir eu hintegreiddio mewn adeiladau/strwythurau a'u defnyddio ym maes awyrofod, trafnidiaeth a chymwysiadau symudol eraill.
Mae'r Athro Durrant hefyd yn archwilio deunyddiau sy'n gallu harneisio golau'r haul er mwyn cyfuno tanwyddau a chemegau megis hydrogen gan ddŵr neu borthiant cemegol gan garbon deuocsid.Mae hyn yn gofyn am ddeunyddiau sy'n gallu cyflawni'r un swyddogaeth ffotofoltäig â phlanhigion, ond nad ydynt yn cystadlu â ffermio am dir âr.
Mae cwmpas ei waith yn hynod ryngddisgyblaethol a byd-eang, sydd wedi golygu gweithio gyda sefydliadau academaidd eraill ar ddylunio a chyfuno deunyddiau, cynhyrchu dyfeisiau, tyfu ar raddfa fwy a defnyddio.
Mae ei ymchwil wedi'i hariannu gan ffynonellau amrywiol gan gynnwys Cyngor Ymchwil Peirianneg a'r Gwyddorau Ffisegol (yr ESPRC), yr Undeb Ewropeaidd, yn ogystal â phartneriaethau gyda sawl cwmni cenedlaethol a rhyngwladol megis NSG, BP, Heliatek a Samsung a chyllid ganddynt.
Mae ymchwil James yn rhoi canllawiau ar gyfer deunyddiau a dylunio dyfeisiau sy'n gallu helpu ymchwilwyr academaidd a rhai masnachol sy'n ceisio datblygu deunyddiau neu ddyfeisiau newydd i harneisio ynni solar.
Mae ei ymchwil wedi cael effaith sylweddol ar ymdrechion ymchwil byd-eang eraill, er enghraifft, gan dynnu sylw at bwysigrwydd gweddu oes cyflyrau ffotogynhyrfus i'r graddfeydd amser sydd eu hangen er mwyn gweithredu'r ddyfais.
Yn ehangach, mae'r Athro Durrant yn helpu i ddatblygu a thywys polisi rhyngwladol ynghylch celloedd solar a solar-i-danwyddau.Er enghraifft, James sy'n arwain yn y Deyrnas Unedig ar 'Sunlight to X Innovation Community' gan Mission Innovations, fel rhan o'r rhaglen COP ehangach.
At hynny, drwy ei ymchwil mae James yn parhau i godi ymwybyddiaeth o'r potensial am gynhyrchu hydrogen gwyrdd yn uniongyrchol o olau'r haul a dŵr ymhlith llywodraethau Cymru a'r DU.
Ar y cyfan, bydd yr ymchwil hon yn galluogi'r gymdeithas i symud i ffwrdd o weithgareddau presennol sy'n ddwys o ran carbon a thuag at fyd glanach, gwyrddach, gan liniaru effeithiau gwaethaf newid yn yr hinsawdd.
