Charbon actif (HU)

Traduction anglaise : Activated carbon

Dernière mise à jour : 30/05/2025

Substance poreuse, fabriquée à base de produits carbonés (en particulier charbon de bois) et dont les hydrocarbures ont été éliminés pour augmenter sa capacité d'adsorption.

Raisons de la grande capacité d'adsorption du charbon actif

La grande capacité de piégeage du charbon actif est due à deux facteurs principaux :

• la structure fine du charbon actif contient des cavités ou des pores dont la taille est comparable à celle des molécules des substances organiques ce qui en fait des adsorbants à très large spectre (Morlay et al., 2006) ;
• le nombre de sites d'adsorption est très élevé du fait de la très grande surface spécifique du charbon actif (surface de contact par unité de volume) : typiquement une surface développée de plus de 1000 m² peut être contenue dans moins de 1 g de charbon actif.

La taille et la structure des pores sont cependant en grande partie déterminée par les caractéristiques de la matière employée dans le procédé initial de fabrication.

Utilisation du charbon actif dans le traitement des eaux

Le charbon actif peut être employé dans le traitement de l'eau potable ou dans le traitement tertiaire des eaux résiduaires, en particulier pour enlever des micropolluants organiques et minéraux.

Par exemple le goût désagréable résultant de la formation des chlorophénols peut être enlevé des eaux potables par un traitement utilisant du charbon actif sous forme de poudre, ou par percolation dans une colonne remplie de charbon granulaire.

L'utilisation de charbon actif suivi de clarification avec de l'alun s'est également avérée un système de traitement des eaux résiduaires tertiaire efficace pour l'enlèvement de la matière organique dissoute et des solides en suspension. Certains résidus des agents tensioactifs anioniques sont également bien éliminés par l'adsorption sur du charbon actif.

Différentes formes de charbon actif

Il existe différentes formes de charbon actif selon la matière première utilisée (noix de coco, bois, houille bitumineuse, tourbe), les conditions de carbonisation et le mode d’activation (physique ou chimique) utilisés (Morlay et al., 2006).

On distingue également selon la taille des granulats le charbon actif en poudre (CAP) et le charbon actif en grains (CAG).

Utilisation du charbon actif chez les particuliers

Les craintes des usagers concernant la qualité de l'eau du robinet a stimulé l'utilisation du charbon actif chez les particuliers, ceci sous différentes formes :

• carafes filtrantes ;
• cartouches à placer sur le robinet ;
• systèmes installés sur la canalisation d’arrivée d’eau.

Dans tous les cas, l'efficacité du dispositif implique un changement fréquent ou une réactivation des filtres, conditions qui ne sont que très rarement remplies. De ce fait, non seulement l'élimination des éventuels micropolluants résiduelle n'est pas réalisée correctement, mais les filtres se transforme souvent en nids à bactéries.

Réactivation et traitement des résidus

Le charbon doit être réactivé régulièrement, soit par voie chimique, soit par voie thermique. Il est important de souligner que les produits polluants ne sont pas rendus inertes par ce procédé, mais simplement fixés provisoirement. En fait, le charbon actif agit comme un concentrateur de pollution et il est nécessaire de traiter les effluents produits lors de la régénération.

Pour en savoir plus :

• Morlay, C., Laidin, I., Chesneau, M., Joly, J.P. (2006) : Charbons actifs et traitement des eaux ; l’actualité chimique - mars-avril 2006 - n° 295-296 ; 5p. ; disponible sur https://new.societechimiquedefrance.fr/wp-content/uploads/2019/12/2006-295-296-mars-avr-Morlay-p.95.pdf
• Eau de Paris
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