Salute e malattia
Una società in crescita genera numerosi rifiuti pericolosi, come acque reflue e gas industriali. Questi rifiuti non possono essere smaltiti come normali rifiuti urbani, ma richiedono un trattamento specifico per la loro rimozione. Il carbone attivo fornisce un mezzo efficace per eliminare sostanze nocive sia da substrati gassosi che liquidi.
Il carbone attivo non è il tipico carbone che si trova nel barbecue del vicino. Invece di bruciare legna per produrre carbone da barbecue, il legno per carbone attivo viene ossidato tramite processi ad aria calda o vapore. Il carbone risultante presenta numerosi piccoli pori sulla sua superficie. Questi pori permettono l'adsorbimento, catturando i prodotti di scarto pericolosi da gas e liquidi.
Il carbone attivo è stato utilizzato come rimedio fisico fin dall'antichità. Tuttavia, il suo impiego per la rimozione di rifiuti pericolosi gassosi non iniziò prima del 1900. Rifiuti medici e urbani venivano tipicamente inceneriti. I fumi risultanti contenevano metalli pesanti nocivi, come il mercurio. Il carbone attivo veniva inserito in un filtro tessile all'interno del camino dell'inceneritore. I fumi venivano forzati attraverso il filtro e il carbone adsorbeva i metalli pesanti nocivi dal gas in movimento, permettendo a fumi più puliti di fuoriuscire nell'atmosfera. Con l'entrata in vigore della Clean Air Mercury Rule del 2005, il controllo delle emissioni di mercurio divenne più rigoroso, richiedendo un maggiore utilizzo di adsorbimento su carbone attivo per limitare i rifiuti rilasciati nell'aria.
Molti tipi di liquidi possono essere trattati con carbone attivo. Il trattamento delle acque sotterranee e delle acque reflue sono due degli usi più comuni. Gli emendamenti del 1986 al Safe Drinking Water Act, sostenuti dall'EPA (Agenzia per la Protezione Ambientale), imposero limiti ai contaminanti nell'acqua potabile. Il carbone attivo divenne il trattamento d'elezione. L'acqua viene forzata attraverso un filtro a carbone attivo: i contaminanti aderiscono ai pori del carbone, rimuovendo le molecole nocive.
La capacità di adsorbimento del carbone diminuisce man mano che più contaminanti vi aderiscono. Invece di smaltirlo, il carbone attivo può essere riattivato. I contaminanti adsorbiti vengono rimossi dalla superficie, liberando area per il riutilizzo. L'intervallo tra una riattivazione e l'altra dipende dal volume di contaminanti che attraversano la superficie del carbone.
Con l'avanzare della popolazione e della tecnologia, i processi industriali producono più rifiuti pericolosi. Il carbone attivo viene prodotto sia a livello nazionale che importato. La domanda è aumentata dell'1,3% all'anno tra il 2000 e il 2005. Nel 2005, negli Stati Uniti erano necessarie 363 milioni di libbre di carbone attivo per processi di trattamento sia gassosi che liquidi.
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