Welchen Einfluss hat das Ausgangsmaterial auf die Anwendungsmöglichkeiten von Aktivkohle?

Das Vorläufermaterial oder das Ausgangsmaterial, aus dem Aktivkohle hergestellt wird, bestimmt maßgeblich die Porosität, Porengrößenverteilung, mechanische Festigkeit, den Aschegehalt und auch das Adsorptionsverhalten des Aktivkohletyps. Obwohl die Art der Aktivierung der Kohle selbstverständlich ebenfalls wesentlich ist, setzt der Vorläufer die grundlegenden technischen Grenzen.

Jedes Ausgangsmaterial hat eine einzigartige chemische Zusammensetzung, Dichte und Struktur. Diese Eigenschaften beeinflussen unter anderem, wie das Material während des Aktivierungsprozesses strukturell entwickelt, wie Dampf (oder Chemikalien) Poren entwickeln kann, sowie die Robustheit und Stabilität der Aktivkohle in industriellen Anwendungen.

Bituminöse Kohle (Steinkohle):

• Porengrößenverteilung: gute Balance zwischen Mikro- und Mesoporen
• Vorteil: sehr vielseitig, geeignet für Gas- und Wasseranwendungen
• Kritischer Punkt: höherer Aschegehalt kann für ultrareine Anwendungen problematisch sein

Anthrazit (Steinkohle):

• Porengrößenverteilung: sehr dichte und mikroporöse Struktur, die eine aggressivere Aktivierung erfordert
• Vorteil: sehr abrasionsbeständig und geringer Staubgehalt
• Kritischer Punkt: erfordert oft eine intensivere Dampfaktivierung im Vergleich zu anderen Ausgangsmaterialien, was sich auf den Preis auswirkt

Kokosnussschalen (biobasiert):

• Porengrößenverteilung: stark mikroporös, optimal zur Reinigung von Gasen und zur Erfassung kleiner Moleküle
• Vorteil: sehr hohe Härte und geringer Staubgehalt
• Kritischer Punkt: Aufgrund der kleinen Poren ist Kokosnusskohle für große Moleküle in Flüssigkeiten weniger geeignet

Holz (biobasiert):

• Porengrößenverteilung: mehr Mesoporen im Vergleich zu Kokosnuss, Bitumen und Anthrazit, abhängig von Holzart und Aktivierungsbedingungen
• Vorteil: geeignet zur Entfernung großer Moleküle
• Kritischer Punkt: Die mechanische Festigkeit kann bei Anwendungen mit hohen Durchflussraten oder zur Reaktivierung eine Einschränkung darstellen

Eine große spezifische Oberfläche ist daher nicht ausreichend. Ohne die richtige Porengrößenverteilung und mechanischen Eigenschaften wird die Kohle in der gewählten Anwendung nicht optimal funktionieren.

Bei Cargen analysieren wir den Kohletyp und das gewählte Ausgangsmaterial auf der Grundlage von:

• Reinigungsanwendung: Gas vs. Flüssigkeit und Molekülgröße der zu erfassenden Schadstoffe
• Erforderliche Porenstruktur: Mikro vs. Meso oder eine Kombination
• Mechanische Anforderungen: Härte, Möglichkeit der Reaktivierung
• Ökologische und wirtschaftliche Faktoren: Herkunft, Aschegehalt, Nachhaltigkeit

So bieten wir eine Lösung an, die technisch überzeugt und sich auch in der Praxis bewährt.

Die Wahl des Ausgangsmaterials ist entscheidend für die Leistung der Aktivkohle in der spezifischen Anwendung. Jedes Material hat einzigartige Vor- und Nachteile, weshalb eine gezielte Auswahl auf der Basis von Anwendung, Porengrößenverteilung und mechanischen Eigenschaften für eine optimale Adsorption und Wirksamkeit unerlässlich ist.