Le charbon actif est un matériau organique poreux caractérisé par une très grande surface spécifique. Grâce à cette structure, il peut éliminer des contaminants présents dans l’eau, l’air ou les gaz. Il est produit à partir de divers matériaux riches en carbone tels que le charbon, les copeaux de bois, les coques de noix de coco, etc.

L’activation des matériaux riches en carbone s’effectue par un processus thermochimique à très haute température. Ce procédé crée une grande surface interne, rendant le charbon actif apte à adsorber une large variété de composés. Cette méthode d’activation est la technique la plus répandue dans l’industrie.

Le charbon actif est produit à partir de différents matériaux riches en carbone tels que le charbon, les copeaux de bois et les coques de noix de coco. Les variantes biosourcées, comme les coques de noix de coco ou les noyaux de fruits, gagnent en importance. Chaque matière première détermine la structure des pores du charbon actif et donc ses applications possibles.

L’adsorption est le processus par lequel les contaminants se fixent à la surface du charbon actif. Cela se produit par des forces physiques ou des liaisons chimiques entre le charbon actif et les contaminants. Le charbon actif élimine ainsi efficacement les substances indésirables de l’eau, de l’air et des gaz.

Le charbon actif est disponible sous différentes formes : poudre, charbon granulaire et charbon en pellets (“extrudé”). Selon l’application, un type spécifique de charbon peut être choisi pour obtenir une purification optimale.

La qualité du charbon actif peut être déterminée par des paramètres tels que la surface interne (BET), le nombre d’iode, la valeur CTC, la dureté et la teneur en cendres. Ces valeurs indiquent la capacité d’adsorption du charbon actif et aident à choisir le produit adapté à chaque application.

Les molécules de PFAS sont éliminées de l’eau contaminée par le charbon actif grâce à des interactions hydrophobes et électrostatiques entre le charbon et les PFAS. Les molécules à longues chaînes sont mieux adsorbées que celles à chaînes courtes, mais même pour ces derniers, le charbon actif permet d’assurer un rendement d’élimination optimal. La structure des pores du charbon est un paramètre critique.

Le biogaz, issue de la digestion anaérobie ou provenant de décharges, contient notamment du H₂S et divers composés organiques volatils (COV). Le charbon actif permet de les éliminer, évitant ainsi la corrosion des installations, réduisant les émissions et rendant le biogaz apte à la production d’énergie. Les charbons actifs spécialement imprégnés augmentent l’efficacité du processus de purification.

La distribution de la taille des pores décrit la porosité du charbon actif et indique quels types de pores sont présents ainsi que leur proportion. Cela détermine l’efficacité d’adsorption du charbon actif. Les micropores adsorbent les très petites molécules, tandis que les mésopores adsorbent les plus grandes et servent de canaux de transport. Un bon équilibre est essentiel pour une adsorption optimale.