Dos carbones activos con la misma granulometría y el mismo precio pueden comportarse de forma muy distinta. La diferencia está en cómo se han fabricado, y la única manera de compararlos objetivamente es a través de ensayos normalizados.
Cómo se fabrica
Se parte de un material con alto contenido en carbono —cáscara de coco, hulla mineral, lignito o madera— y se somete a dos etapas.
Carbonización
El material se calienta en ausencia de oxígeno. Se eliminan los compuestos volátiles y queda un residuo carbonoso con una porosidad todavía incipiente y poca capacidad de adsorción.
Activación
Es la etapa que desarrolla la estructura porosa, y hay dos vías:
- Activación física o térmica. El material carbonizado se trata a temperatura elevada con vapor de agua o dióxido de carbono. Estos gases reaccionan de forma controlada con el carbono y abren la red de poros desde el interior. Es la vía habitual para carbones de coco y de hulla destinados a tratamiento de agua.
- Activación química. El material se impregna con un agente deshidratante y se trata térmicamente. Se emplea sobre todo con madera y da carbones con predominio de poros mayores, adecuados para decoloración y moléculas grandes.
El grado de activación determina la superficie específica final. Activar más desarrolla más porosidad, pero también consume material y reduce la dureza del grano: hay un compromiso entre capacidad y resistencia mecánica.
Las dos presentaciones para agua
Granular (GAC). Partículas de varios milímetros, para trabajar en lecho fijo con el agua atravesándolo. Admite lavado a contracorriente y sustitución por lechos completos. Su coeficiente de uniformidad se elige para que el lecho se estratifique correctamente tras cada lavado.
En polvo (PAC). Tamaño de partícula muy inferior. No se usa en lecho: se dosifica directamente en el agua, en seco o en suspensión, y se retira después con los fangos en la decantación o en el lavado de los filtros. Es la solución para tratamientos puntuales, como un episodio de sabor u olor en la captación.
Los ensayos que permiten comparar
Aquí está lo que conviene pedir al proveedor, porque son valores medidos con método normalizado y por tanto comparables entre productos.
Índice de yodo
Es el parámetro de referencia en tratamiento de agua. Mide los miligramos de yodo que adsorbe un gramo de carbón, y como la molécula de yodo es pequeña, informa sobre el desarrollo de la microporosidad.
Es un buen indicador de la capacidad frente a moléculas pequeñas —cloro, compuestos orgánicos volátiles— y el valor que más se utiliza para comparar carbones de una misma familia.
Índice de melaza
Mide la capacidad de decoloración frente a una disolución de melaza, cuyas moléculas son grandes. Informa por tanto sobre los mesoporos y macroporos.
Es el complemento necesario del índice de yodo: un carbón puede tener un índice de yodo excelente y comportarse mal frente a materia orgánica natural, que son moléculas voluminosas. Comparar solo por índice de yodo es un error frecuente.
Adsorción de tetracloruro de carbono
Se emplea para caracterizar carbones destinados a fase gaseosa. Es menos relevante en tratamiento de agua, pero aparece con frecuencia en las fichas técnicas.
Longitud de media capa de decloración
Es el ensayo específico para la aplicación más habitual del carbón en agua: la eliminación de cloro. Mide la altura de lecho necesaria para reducir a la mitad la concentración de cloro en unas condiciones definidas de caudal y granulometría.
Cuanto menor es el valor, mejor: significa que hace falta menos lecho para el mismo resultado. Es el dato más directamente útil cuando el carbón se instala para proteger membranas o resinas.
Los parámetros físicos
Junto a los de adsorción, conviene exigir:
- Granulometría y coeficiente de uniformidad, que determinan la pérdida de carga y el caudal de lavado.
- Dureza, que condiciona la generación de finos y la pérdida de material a lo largo de la vida del lecho.
- Contenido en cenizas y en humedad. Un contenido en cenizas alto significa que parte del peso comprado no adsorbe nada.
- Densidad aparente, necesaria para calcular la carga del filtro.
Sobre el carbón reactivado
El material reactivado es una opción válida y más económica, pero su calidad depende del control del proceso de reactivación. Conviene exigirle los mismos ensayos que al virgen, porque la capacidad recuperada varía entre lotes bastante más que en un producto nuevo.
Y si el destino es agua de consumo humano, hay además requisitos de trazabilidad que deben quedar documentados.
Qué pedir al comprar
Ficha técnica con materia prima, tipo de activación, índice de yodo, índice de melaza, granulometría, coeficiente de uniformidad, dureza, cenizas y densidad aparente. Y, cuando proceda, la declaración de conformidad para materiales en contacto con agua de consumo humano.
Con esos datos dos ofertas se pueden comparar. Sin ellos, se compara precio por kilo, que no dice nada sobre el coste por metro cúbico tratado.
Puede consultar las especificaciones de nuestro carbón activo o escribirnos.
