La structure poreuse unique et la vaste surface spécifique du charbon actif, combinées aux forces d'attraction, lui permettent de capturer et de retenir divers types de matériaux à sa surface. Le charbon actif se présente sous de nombreuses formes et variétés. Il est produit par traitement d'un matériau carboné, le plus souvent du charbon, du bois ou des coques de noix de coco, dans un environnement à haute température (par exemple, un four rotatif[5]) afin d'activer le carbone et de créer sa structure de surface très poreuse.
Le charbon actif est l'un des produits les plus utilisés dans le traitement de l'eau. Extrêmement poreux et doté d'une grande surface spécifique, il constitue un adsorbant très efficace. Le charbon actif appartient à la famille des matériaux carbonés poreux, caractérisés par une capacité d'adsorption et de réactivation élevées. De nombreuses substances servent de matière première pour sa production. Parmi les plus couramment utilisées pour la purification de l'eau, on trouve la coque de noix de coco, le bois, l'anthracite et la tourbe.
Il existe différentes formes de charbon actif, chacune présentant des caractéristiques matérielles spécifiques qui la rendent idéale pour des applications particulières. De ce fait, les fabricants proposent une large gamme de produits à base de charbon actif. Selon l'application, le charbon actif peut être utilisé sous forme de poudre, de granulés, d'extrudés ou même de liquide. Il peut être utilisé seul ou combiné à différentes technologies, telles que la désinfection UV. Les systèmes de traitement de l'eau utilisent généralement du charbon actif granulaire ou en poudre, le charbon actif granulaire (CAG) issu de charbon bitumineux étant le plus couramment utilisé. La coque de noix de coco s'est révélée être l'une des meilleures formes de charbon actif pour les systèmes de filtration d'eau. Les charbons actifs à base de coque de noix de coco sont microporeux. Ces pores de petite taille correspondent à la taille des molécules contaminantes présentes dans l'eau potable et sont donc très efficaces pour les piéger. Les noix de coco sont une ressource renouvelable et disponible toute l'année. Elles poussent en abondance et peuvent être conservées longtemps.
L'eau peut contenir des contaminants susceptibles d'affecter la santé et la qualité de vie. L'eau destinée à la consommation humaine doit être exempte de micro-organismes et de concentrations de substances chimiques potentiellement dangereuses pour la santé. L'eau que nous buvons quotidiennement doit être exempte de toute pollution. Il existe deux types d'eau potable : l'eau pure et l'eau salubre. Il est important de faire la distinction entre ces deux types d'eau potable.
L'eau pure peut être définie comme une eau exempte de substances étrangères, qu'elles soient inoffensives ou non. En pratique, cependant, produire de l'eau pure est difficile, même avec les équipements sophistiqués actuels. L'eau potable, quant à elle, est une eau qui ne présente pas de risques pour la santé. Elle peut contenir certains contaminants, mais ceux-ci ne présentent aucun risque ni effet néfaste sur la santé humaine. Leur concentration doit rester dans des limites acceptables.
Par exemple, la chloration est utilisée pour désinfecter l'eau. Ce procédé introduit cependant des trihalométhanes (THM) dans le produit final. Les THM présentent des risques potentiels pour la santé. La consommation régulière d'eau chlorée sur une longue période semble augmenter le risque de développer un cancer de la vessie jusqu'à 80 %, selon une étude publiée dans le journal de l'Institut national du cancer (St. Paul Dispatch & Pioneer Press, 1987).
Face à la croissance démographique mondiale et à la demande croissante en eau potable, l'amélioration de l'efficacité des stations de traitement des eaux deviendra une priorité absolue dans un avenir proche. Par ailleurs, l'approvisionnement en eau des ménages reste menacé par des contaminants tels que des produits chimiques et des micro-organismes.
Le charbon actif est utilisé depuis de nombreuses années comme matériau de filtration pour la purification de l'eau potable. Il est largement employé pour l'élimination des contaminants présents dans l'eau grâce à sa forte capacité d'adsorption, due à sa grande surface spécifique et à sa porosité élevée. Les charbons actifs présentent des caractéristiques de surface et une distribution de la taille des pores variables, des caractéristiques qui jouent un rôle important dans l'adsorption des contaminants.
Date de publication : 26 mars 2022