Que signifie le terme « charbon actif » ?
Le charbon actif est une matière première naturelle transformée, riche en carbone. Le charbon, le bois ou la noix de coco, par exemple, constituent des matières premières idéales. Le produit obtenu présente une porosité élevée et peut adsorber et piéger les molécules polluantes, purifiant ainsi l'air, les gaz et les liquides.
Sous quelles formes le charbon actif peut-il être fourni ?
Le charbon actif peut être produit industriellement sous forme de granulés, de pastilles et de poudre. Différentes granulométries sont définies selon les applications. Par exemple, pour le traitement de l'air ou des gaz, la restriction du débit est importante ; on utilise donc des particules grossières afin de minimiser les pertes de charge. Pour le traitement des liquides, où le processus d'élimination est plus lent, on utilise des particules plus fines afin d'améliorer la cinétique de purification.
Comment fonctionne le charbon actif ?
Le charbon actif fonctionne par adsorption. Ce phénomène repose sur l'attraction d'une molécule par la vaste surface interne du charbon grâce à des forces faibles, appelées forces de London. La molécule reste fixée et ne peut être détachée que si les conditions du procédé changent, par exemple sous l'effet de la chaleur ou de la pression. Cette propriété est utile car le charbon actif permet de concentrer des matériaux à sa surface, qui peuvent ensuite être extraits et récupérés. L'utilisation du charbon actif pour la récupération de l'or en est un exemple courant.
Dans certains cas, le charbon actif est traité chimiquement pour éliminer les polluants et, dans ce cas, le composé ayant réagi n'est généralement pas récupéré.
La surface du charbon actif n'est pas non plus totalement inerte, et divers procédés catalytiques peuvent être réalisés en utilisant et en tirant parti de la surface interne étendue disponible.
À quoi sert le charbon actif dans certaines applications ?
Le charbon actif a de nombreuses applications, allant de la filtration à la purification et bien plus encore.
Ces dernières années, l'intensité et la fréquence des problèmes de goût et d'odeur dans l'eau potable ont augmenté partout dans le monde. Outre le problème esthétique pour le consommateur, cela engendre inévitablement des incertitudes quant à la qualité et à la sécurité de l'eau. Les composés responsables de ces problèmes de goût et d'odeur peuvent être d'origine anthropique (rejets industriels ou municipaux) ou biologique. Dans ce dernier cas, ils sont produits par des micro-organismes tels que les cyanobactéries.
Les deux composés les plus courants sont la géosmine et le 2-méthylisobornéol (MIB). La géosmine, à l'odeur de terre, est souvent produite par les cyanobactéries planctoniques (en suspension dans l'eau). Le MIB, à l'odeur de moisi, est le plus souvent produit par les biofilms qui se développent sur les roches, les plantes aquatiques et les sédiments. Ces composés sont détectés par les cellules olfactives humaines à de très faibles concentrations, de l'ordre de quelques parties par billion (ppt, ou ng/l).
Les méthodes classiques de traitement de l'eau ne permettent généralement pas d'éliminer le MIB et la géosmine en dessous de leurs seuils de goût et d'odeur, ce qui justifie l'utilisation de charbon actif. Une méthode courante consiste à utiliser du charbon actif en poudre (CAP), dosé dans le flux d'eau de façon saisonnière pour contrôler les problèmes de goût et d'odeur.
Date de publication : 10 mars 2022