Les filtres fonctionnant à base de charbon actif font partie des composants indispensables des purificateurs d’air. Leur objectif premier reste de piéger des molécules considérées comme polluantes et présentes dans l’air intérieur. Ces molécules se composent de substances organiques volatiles responsables des mauvaises odeurs de l’air ambiant.
Le charbon actif demeure en soi un matériau avec une structure poreuse et une matière carbonée. Il peut s’obtenir depuis n’importe quelle matière organique d’origine végétale du moment que celle-ci possède une forte teneur en carbone. Il peut s’agir par exemple d’écorces, de coques par exemple de noix de coco ou de manière plus générale de bois. Lorsque sa surface est activée par un processus chimique ou physique, il peut alors atteindre une surface de 400 m².g-1 à 2 000 m².g-1. Dans de telles circonstances, le charbon actif est en mesure de retenir les molécules des liquides et des gaz, mais son efficacité sur ces derniers dépend avant tout de l’humidité de l’air intérieur.
En fonction du procédé d’activation et en fonction de la matière première, le diamètre des pores peut ainsi varier. Si le charbon actif est issu des coques provenant des noix de coco, les pores possèdent une dimension inférieure à 2 nm contre une dimension moyenne de 50 nm pour un charbon actif issu du bois. De ce fait, les pores d’une dimension comprise entre 1 et 2 nm seront plus efficaces pour la purification de l’air.
Pourquoi utiliser un filtre à charbon actif ?
Le recours au filtre à charbon actif présente de très nombreux avantages dans l’objectif de vous débarrasser des nombreuses particules polluantes dans l’air intérieur. Certaines de ces molécules peuvent être nocives pour votre santé, surtout si vous avez tendance a développé certaines pathologies respiratoires.
En ayant recours à un système de purification de l’air qui utilise des filtres à charbon actif, les différentes impuretés des plus fines aux plus grosses seront ainsi piégées :
- La neutralisation de la poussière ambiante.
- Les charpies en suspension.
- Les spores de moisissures.
- Les poils des animaux domestiques.
- La fumée.
- De très nombreux produits chimiques utilisés dans le ménage courant ainsi que le benzène et COV.
Le charbon actif est une matière indispensable afin d’éliminer différents polluants se trouvant dans votre maison ou dans votre appartement. Lorsqu’il est combiné avec un système de ventilation, de nombreuses impuretés invisibles à l’œil nu seront ainsi neutralisées pour obtenir un air plus sain.
Principe de fonctionnement d’un filtre à charbon actif
L’utilisation d’un filtre à charbon actif repose sur le principe de physisorption, c’est-à-dire par adsorption. Lorsque les gaz disposés dans l’air ambiant entrent en contact avec le charbon actif, ils se logent directement au niveau des pores de celui-ci. De ce fait l’air ressortant du filtre est ainsi purifié par rapport aux gaz adsorbés.
L’amalgame est souvent effectué entre l’absorption et l’adsorption. La différence résulte dans le fait que dans le processus d’absorption, les molécules constituant le liquide ou le gaz sont directement mises en contact avec une matière solide pour venir s’additionner dans un volume total. À l’inverse, le processus d’adsorption ne prend en compte que la surface de la matière solide.
Il vous sera possible de trouver deux filtres à charbon actif distincts. Le premier, le filtre à charbon actif en grains ou CAG se compose de granulés avec un diamètre pouvant atteindre 3 MM. C’est un filtre possédant une excellente durabilité, avec la possibilité de le combiner avec d’autres substances chimiques comme la zéolite afin de le rendre efficace contre certains gaz comme le formaldéhyde.
Enfin le filtre à charbon actif en fibres ou CAF possède des pores de petite taille entre 10 µm et 50 µm. Plus maniable que le premier filtre évoqué, sa capacité d’adsorption est plus efficiente.
Efficacité ou les facteurs d’efficacité des filtres à charbon actif
Pour que le filtre à charbon actif soit efficace, celui-ci dépend de nombreux paramètres :
- Tout d’abord, il faut s’intéresser aux matériaux utilisés concernant la fabrication du charbon. Comme il a été vu précédemment, lorsqu’il est issu des coques de noix de coco, les pores sont de plus petites dimensions.
- La densité des grains ainsi que leur taille sont un autre facteur influençant.
- Il faut être également attentif sur la surface d’échange avec le flux d’air et le charbon.
- L’efficacité de l’étanchéité entre le conduit d’air et le filtre est également essentiel.
- En cas de forte humidité dans une pièce, l’efficacité du filtre à charbon actif est considérablement réduite, car ce sont dans un premier temps les molécules d’eau qui sont absorbées.
- L’utilisation combinée du filtre à charbon actif avec d’autres filtres permet de le protéger contre certains dépôts de particules.
- Plus la vitesse de l’air est importante dans le filtre, moins il sera efficace car le charbon actif n’aura pas suffisamment de temps pour purifier l’air.
- Selon les polluants rencontrés, la vitesse de saturation n’est pas la même, ce qui implique un calcul plus complexe pour estimer sa durabilité.