פחם פעיל, המכונה גם "פחמן פעיל", בעל שטח פנים רב, בין 300 ל – 2,000 מ"ר לכל גרם פחם. הוא מורכב מחומרים טבעיים שונים ובעל תפקיד חשוב מאד בתעשיות שונות, הן בארץ והן בעולם. הסיבות לכך רבות, ובעיקר בזכות היותו חומר אורגני בעל יכולת ספיגה רבה במיוחד של מזהמים שונים, ובעיקר בהשוואה למשקלו ולנפח שלו. ניתן למצוא את הפחם הפעיל היום במערכות סינון אוויר שונות ומערכות טיהור אוויר, המשמשות רבים לצרכים פרטיים ולצרכים תעשייתיים.
תכונותיו של הפחם הפעיל
הפחם הפעיל הוא בעל נקבוביות רבות מאד. בגלל גודלן ומספרן הרב של נקבוביות אלו, יכולים גרגיריו של הפחם הפעיל לספוח אליהם סוגים שונים של תרכובות. מסיבה זו משמש הפחם לצרכי סינון וטיהור, הן כמטהר מים לצרכי שתייה, הן כמסנן רעלים לצרכים תעשייתיים והן כמסנן גזים רעילים וריחות לא נעימים מהאוויר. בפחם הפעיל יש חריצים רבים, שדרכם זורם האוויר. בבואו במגע עם הפחם, משחררות המולקולות האורגניות שבו, כלומר – המזהמים, אל חריציו של הפחם וכך הוא מנטרל אותם. תהליך זה, המכונה "ספיחה פיזית" הופך את הפחם לחומר עם יעילות סינון של קרוב ל – 100%.
הפחם הפעיל משמש בתעשייה המודרנית לצרכים רבים: הוא משמש כמרכיב לציפוי וכמרכיב לסינתזה בתהליך ייצור תרופות ותכשירים קוסמטיים, הוא משמש לצורך ניקוי שומנים ולניקוי יבש, הוא לוקח חלק בלתי נפרד בתעשיית הדפוס, בתעשיית הדבקים וגם בתעשיית הדלקים והמתכת. הפחם מסוגל לספוח אליו סוגים שונים של תרכובות: תרכובות אורגניות ותרכובות אנאורגניות. הוא מגיע בשלוש תצורות: GAC – פחם פעיל גרנולי המשמש בעיקר לאפליקציות סינון נוזליות וגם לאפליקציות סינון גזיות (כמו, אוויר למשל), PAC – פחם פעיל אבקתי, המשמש לטיפול בגזים רעילים, הנפלטים בתהליכי השריפה, ו –פחם פעיל משוחל, המשמש לאפליקציות גזיות כשתכולת האבק שבהם נמוכה.
ישנם מספר סוגים של פחם פעיל, המשמש לצרכי סינון מים: פחם בטומני, פחם פעיל אקסטרודי, פחם בטוחני שעבר תהליך טיפול מיוחד הכולל שטיפה בחומצה לצורך הורדת רמות ה – PH שלו, פחם המיוצר מקליפות של קוקוס ופחם בקטיוסטטי. סוגים אלה משמשים בתעשייה לצרכי סינון מים ואפשר למצוא אותם במתקנים שונים המאפשרים סינון של רעלים ומזהמים ישירות מהמים שאנו שותים (כמו אלה המיוצרים במפעלי משקאות וכמו אלה שבהם משתמשים בתעשיית המזון), או מהמים שבהם משתמשים לצרכים אחרים (טיהור שפכים, טיהור של מים במפעליים כימיים, טיפול במי רשת ועוד). כל הסוגים מיוצרים כיום בתהליכים מיוחדים על ידי חברות המתמחות בכך ועומדים בסטנדרטיים בינלאומיים הקשורים לטיהור מי שתייה.
יכולת הסינון שלו
הפחם הפעיל מוכר לנו בעיקר בהיותו חומר מסנן, כאמור, אותו אפשר למצוא במערכות של סינון אוויר. תהליך זה מתבצע כאשר הגז המזוהם, האוויר שבו נמצאים הרעלים או המזהמים השונים, מוזרם ישירות דרך מצע הפחם ויוצא, מכיוונו השני, כאוויר מטוהר. הוא מצליח לספוח אליו אבק, חלקיקים מן האוויר ומזהמים שונים בזכות הנקבוביות הרבות שבו ולהחזיר חזרה את האוויר כשהוא נקי מהם. כדי להמשיך ולהפיק את המירב מהפחם הפעיל, חשוב לטפל בו נכון. לאחר השימוש בו יש למחזר אותו או להטמינו באתרים מיוחדים, המיועדים לכך.
מחזורו של הפחם הפעיל אפשרי בהתאם לסוג החומרים שספח אליו, ובמידה ובוחרים באפשרות של הטמנה יש להעבירו למתקן מיוחד, הגורם לתהליך רגנטיבי, כלומר, למולקולות המזהמות הספוחות אל הפחם הפעיל, להתנתק ממנו. הליך אחר כולל תהליך ריענון, המתבצע הכבשן בטמפרטורה של 1,000 מעלות. במסגרתו מושמדים החומרים המזהמים שנספחו אליו וניתן להשתמש בפחם בשנית וליהנות מיכולת הספיחה הגבוהה שלו. יכולתו לספוח אליו רעלים והעובדה שמדובר בחומר אורגני לחלוטין הופכת אותו לפתרון העוזר לשמור על הסביבה שלנו ולנצל נכון את המשאבים הקיימים.
יכולת ספיחתו של הפחם ויכולת סינון האוויר או הנוזלים שלו, מושפעת ממספר פרמטרים: סוג החומר שאותו אנו מעוניינים לסלק, ריכוזו של החומר (ככל שריכוז החומר גבוה יותר, יכולת הספיחה שלו טובה יותר), הטמפרטורה של החומר (חומר בטמפרטורה נמוכה יותר, נספח בצורה טובה יותר), הלחץ שלו (חומר בלחץ גבוה נספח טוב יותר מחומר בלחץ נמוך), הלחות שלו (לחות נמוכה מאפשרת ספיחה טובה יותר), איכותו של הפחם הפעיל והחומר שממנו הוא מיוצר.