El carbón activo es uno de los materiales más utilizados en tratamiento de agua, y también uno de los que se especifican con menos criterio: se pide «carbón activo» sin más, cuando el comportamiento varía mucho según la materia prima y la presentación.
Qué es
Es un material carbonoso sometido a un proceso de activación —térmica o química— que desarrolla en su interior una red de poros de tamaño muy variado. El resultado es una superficie interna extraordinariamente grande: en un carbón activo de calidad supera los 1.000 m² por gramo. Unos pocos gramos de material tienen la superficie de un campo de fútbol.
Esa superficie es donde ocurre todo, porque el carbón activo no funciona por retención física sino por adsorción.
Adsorción, no absorción
La distinción importa. En la absorción, una sustancia penetra en el volumen de otra, como el agua en una esponja. En la adsorción, las moléculas quedan fijadas sobre la superficie de un sólido, retenidas por fuerzas intermoleculares de corto alcance.
Por eso la superficie específica es el parámetro determinante: cuanta más superficie interna accesible, más capacidad de retención.
La materia prima
El carbón activo se fabrica a partir de distintos materiales, y cada uno da una distribución de poros diferente:
- Cáscara de coco. Predominan los microporos, lo que le da buena capacidad para moléculas pequeñas —cloro, compuestos orgánicos volátiles— y una dureza elevada, con poca generación de finos en los lavados. Es el habitual en tratamiento de agua potable.
- Hulla mineral. Distribución de poros más repartida entre micro y mesoporos, con buen comportamiento frente a un rango amplio de moléculas. Se emplea mucho en aplicaciones industriales.
- Madera. Estructura más abierta, con predominio de macroporos, adecuada para moléculas grandes y para decoloración.
Elegir la materia prima según el compuesto que hay que retirar es lo que separa una instalación que funciona de una que consume carbón sin resultado.
Las presentaciones
Granular (GAC)
Partículas irregulares con tamaños del orden de 0,2 a 5 mm. Es la presentación habitual en tratamiento de agua, porque permite trabajar en lecho fijo con el agua atravesándolo en continuo.
Su ventaja operativa es que puede regenerarse o sustituirse por lechos completos, y admite lavado a contracorriente para eliminar los sólidos retenidos.
En polvo (PAC)
Tamaño de partícula muy inferior, por debajo de 0,18 mm. No se emplea en lecho, sino que se dosifica directamente en el agua y se retira después junto con los fangos en la etapa de decantación.
Es la solución adecuada para tratamientos puntuales: un episodio de sabor u olor en la captación, o la aparición temporal de un compuesto concreto. Actúa rápido por su superficie disponible, pero no es regenerable.
Extruido o peletizado (EAC)
Cilindros de diámetro entre 0,8 y 5 mm. Su geometría regular da menor pérdida de carga y mayor resistencia mecánica, con poca generación de polvo.
Se emplea sobre todo en fase gaseosa —tratamiento de olores, filtración de aire— más que en agua.
Qué retiene
La capacidad de adsorción de un compuesto aumenta con su peso molecular, con su polarizabilidad y con la presencia de determinados grupos funcionales. En tratamiento de agua, las aplicaciones habituales son:
- Cloro libre y cloraminas, incluida la protección de membranas de ósmosis inversa.
- Compuestos orgánicos volátiles.
- Sustancias responsables de olor, sabor y color.
- Pesticidas y determinados compuestos orgánicos.
Lo que no hace: reducir la salinidad. Las sales disueltas atraviesan un lecho de carbón sin alterarse.
Sobre el agotamiento
A diferencia de un medio filtrante, el carbón activo se agota: su capacidad de adsorción se consume y llega un momento en que deja de retener.
Ese momento se determina por el seguimiento de la calidad del agua a la salida, no por calendario. Un lecho agotado no da ningún aviso: el agua sigue pasando con la misma pérdida de carga, simplemente ya no se trata.
Qué comprobar al comprar
Materia prima y tipo de activación, superficie específica o índice de yodo, granulometría, dureza y contenido en finos, y la documentación de conformidad cuando el destino sea agua de consumo humano.
Puede consultar las especificaciones de nuestro carbón activo o escribirnos con el análisis de su agua.
