Los filtros de carbón activado son una opción eficiente y económica para mejorar el sabor, el olor y la calidad del agua, especialmente porque reducen el cloro, pesticidas, productos farmacéuticos, compuestos orgánicos volátiles y otros microcontaminantes. Su funcionamiento se basa principalmente en la adsorción: las impurezas quedan retenidas en la extensa superficie porosa del carbón mientras el agua atraviesa el filtro.
Sin embargo, un filtro de carbón no elimina todos los contaminantes ni sustituye siempre a la ósmosis inversa, la desinfección o la filtración de sedimentos. El resultado depende del tipo y la calidad del carbón, del caudal, del estado del agua, de la prefiltración y de que el cartucho se reemplace dentro del plazo indicado.
Qué es el carbón activado de un filtro de agua
El carbón activado, el medio adsorbente y filtrante, es un material poroso, generalmente obtenido a partir de fuentes ricas en carbono como son cáscaras de coco, madera o grados específicos de carbón de alta calidad. La diferencia entre sus diversos orígenes radica en su proceso de activación, el cual, genera una amplia distribución de poros aumentando su área superficial, lo que les permite adsorber una amplia gama de contaminantes de manera efectiva.
Este proceso de activación se basa en someter al carbón a altas temperaturas y vapor, en un ambiente libre de oxígeno, y de este modo se facilita la creación de una estructura con millones de poros microscópicos. Sin embargo, cuando un material rico en carbón, como la turba, la madera, el aserrín o las cáscaras de coco se exponen a temperaturas muy altas se produce un proceso de activación.
Es en este proceso donde se elimina el carbón de las moléculas absorbidas, liberando las áreas de unión, reduciendo el tamaño de los poros y produciendo más huecos entre cada molécula, para así conseguir un material de gran absorbencia que al unirse con moléculas, iones o átomos, los elimine de las sustancias disueltas.
Cómo funcionan los filtros de carbón activado
La efectividad de los carbones activados se basa en su estructura porosa y, por ende, de sus capacidades de adsorción. La naturaleza porosa proporciona una gran área superficial para que los contaminantes se adhieran, atrapándolos esencialmente dentro de la matriz carbonosa.
El carbón activado muestra una afinidad, particularmente alta, a adsorber moléculas orgánicas, gracias a su composición química, lo que mejora aún más si cabe, su capacidad de adsorción. Un filtro de carbón emplea gránulos de carbón para bloquear contaminantes atrapándolos mediante la “adsorción”.
Este último es un proceso mediante el cual los líquidos y gases son atraídos por otros líquidos o sólidos. Por ende, cuando el agua atraviesa el filtro de carbón activado, la mayor parte de las impurezas son atraídas por su superficie y atrapadas en sus crestas, especialmente el cloro que es el principal causante del mal olor y sabor del agua.
Adsorción
El mecanismo básico por el cual funcionan los filtros de carbón activado es la adsorción. La adsorción es la adherencia a una superficie de moléculas de un gas, líquido o sólido disuelto, en este caso, sobre la superficie del carbón activado.
Su gran área superficial y su estructura porosa, le permiten atrapar y retener impurezas dentro de sus poros mientras el agua, el aire o ciertos gases percolan a través de él. El carbón activado para filtro de agua se ha usado desde hace mucho tiempo para filtrar el agua, porque al igual que lo hace en el estómago e intestinos durante su uso medicinal, este material interactúa y atrapa toxinas, bacterias, químicos, hongos e impurezas contenidas en el agua.
Reacciones químicas
Además de la adsorción, los filtros de carbón activado también pueden facilitar reacciones químicas, utilizando carbones que han sido previamente impregnados con determinados agentes químicos, cuidadosamente seleccionados.
Por ello, ciertos contaminantes, especialmente especies inorgánicas, como son el caso de sulfhídrico (H2S) y el amoniaco (NH3), pueden experimentar reacciones químicas con la superficie modificada del carbón activado para eliminar los contaminantes o los transforma en sustancias menos dañinas.
Filtración física
Los filtros de carbón activado también pueden adsorber físicamente partículas más grandes suspendidas en agua o aire, aunque esta no sea su función principal. El carbón activado se utiliza, de forma general, como una etapa de «afino» para eliminar impurezas químicas a nivel molecular, una vez que las partículas más grandes han sido eliminadas mediante el uso de otras tecnologías de filtración o tratamientos físicos.
Qué contaminantes puede reducir
Los filtros de carbón activado pueden eliminar, eficazmente, una amplia gama de impurezas, incluyendo cloro, olores, sabor, compuestos orgánicos volátiles (COV) y otros contaminantes gaseosos nocivos, tóxicos o corrosivos.
En sistemas de purificación de agua, los filtros de carbón activado atrapan impurezas y productos químicos, como, por ejemplo, cloro, pesticidas, productos farmacéuticos y otros microcontaminantes tales como los «productos químicos para siempre y/o perdurables» del grupo PFAS, lo cual mejora el sabor, el olor y su seguro control de calidad del agua potable.
Al eliminar los contaminantes, los filtros de carbón activado pueden mejorar la calidad y el sabor del agua así como reducir los olores desagradables en el aire. Especialmente el cloro que es el principal causante del mal olor y sabor del agua.
Qué no debe darse por supuesto
El carbón común se produce de elementos como la madera, el petróleo y otras sustancias, y este material por sí solo no podría purificar el agua. No todo el carbón activo es igual.
Hay muy pocas empresas que ofrezcan carbón activo puro al 100% a base de cáscara de coco carbonizada sin aditivos. Mientras que hay muchos filtros de carbón activo cuya masa se ha enriquecido con adhesivos y otros materiales de relleno, puesto que la ley permite que contengan hasta un tercio de los aditivos.
El carbón activo para filtrar agua proporciona una buena opción para aquellas personas que desean incrementar la calidad del agua que beben y que emplean en sus actividades diarias, es asequible y ayuda a reducir el gasto en bidones de agua para el hogar. No obstante, sus prestaciones concretas dependen del contaminante que se quiera reducir y de las condiciones de funcionamiento del sistema.
Filtros de carbón activado frente a ósmosis inversa
Los dos métodos de filtración más habituales para la obtención de un agua potable, generalmente descrita como bien filtrada, son los aparatos de osmosis y los filtros de agua con carbón en bloque de poros finos. Sin embargo, los resultados de las dos técnicas no pueden ser más diferentes.
La técnica de osmosis tiene fama de filtrar el agua particularmente bien. En un sentido más estricto, incluso puede decirse que esto es cierto para los dispositivos de alta calidad. El corazón de un filtro de osmosis es su membrana.
La finura de filtración de los equipos de osmosis sólo es superable por un proceso de destilación. La técnica de osmosis permite que incluso las peores aguas salobres se conviertan de nuevo en un agua clara y limpia.
Por otro lado, también se habla mucho del agua de osmosis, de su pureza, de sus posibles efectos sobre la salud y de los posibles peligros que conlleva. No obstante, es sorprendente el escaso conocimiento que los consumidores suelen tener respecto a qué es exactamente el agua de osmosis y qué propiedades y efectos tiene realmente sobre la salud y en el hogar y, por lo general, estos aspectos tampoco suelen cuestionarse.
Por eso hay personas que aseguran que el agua de osmosis es especialmente saludable. Sin embargo, esto no se sostiene desde un punto de vista médico. Pero lo que normalmente sólo saben los químicos o especialistas es que el agua de osmosis también puede contener otras sustancias que no queremos que estén presentes en nuestra agua.
Pero este agua no es saludable, si no recibe un tratamiento posterior. Esta es la razón por la que la mayoría de los aparatos de osmosis ya disponen de postfiltros adicionales de carbón activo, los cuales, por supuesto, tienen grandes diferencias de calidad y no son suficientes para la mineralización.
Selección de contaminantes y minerales
La diferencia decisiva es que los filtros de bloque de carbón de alta calidad filtran selectivamente por naturaleza. Pero ¿cómo se entiende esto?
La sustancia natural del carbón activo filtra debido a la diferencia de carga de los iones. Los importantes minerales disueltos en el agua están cargados negativamente y permanecen en el agua porque no pueden ser atraídos por la misma carga.
Los contaminantes, en cambio, tienen carga positiva que sí es atraída por el carbón activo de carga negativa. El resultado final de una filtración con carbón activo prensado de alta calidad es más equilibrado, más saludable e incluso mucho más limpio.
Mientras el filtro de agua con carbón activo necesita más caudal y debe filtrar los nitratos por medio de un cartucho adicional, el agua de osmosis debe enriquecerse con minerales y recibir un tratamiento de energización.
Tanto los filtros de osmosis inversa de alta calidad, como también los buenos filtros de agua con carbón activo en bloque, proporcionan un agua excelente filtrada, cuando han sido tratados adecuadamente.
Importancia del mantenimiento y del cambio de cartuchos
El factor decisivo para ambos métodos es que los cartuchos del filtro de agua realmente se reemplacen periódicamente en el plazo de tiempo especificado. Si esto no se hace, en los aparatos de ósmosis aumenta considerablemente el riesgo de contaminación bacteriana, mientras que los filtros de bloque de carbón simplemente ya no filtran minuciosamente.
Incluso los mejores sistemas de filtros de agua finos ya sean de osmosis o de carbón activo, corren el riesgo de contaminarse si los cartuchos no se reemplazan con total regularidad. La vida útil de ambos sistemas se resiente considerablemente si no existe, además, un filtro de agua doméstico que prefiltre el agua.
Aunque todos los filtros de carbón activado MEMBROM® tienen una capacidad de filtración nominal entre 5 y 10 micras según modelo, recomendamos usarlos con una prefiltración de filtros de sedimentos de al menos 5 micras ya que de esta manera se sacará el máximo partido al filtro de carbón activado y durará mucho más.
Evitará de esta manera que se agote el filtro por acumulación de sedimentos. Importante es también, que los filtros se cambien regularmente, ya que entonces el carbón activo alcanza su saturación.
Tipos de filtros y configuraciones
Los filtros de carbón activado pueden ser utilizados en multitud de aplicaciones, como son los sistemas de purificación del agua, purificadores de aire y gases, las mascarillas auto filtrantes, e incluso, en el ámbito médico, para eliminar toxinas.
Los filtros de bloque de carbón de alta calidad están diseñados para retener contaminantes mediante una combinación de adsorción y filtración física. Los filtros pueden instalarse como una etapa independiente, como prefiltro de una membrana de ósmosis inversa o dentro de sistemas de varias etapas.
Los postfiltros de los equipos de osmosis también se ven afectados por la diferente calidad del carbón activo. Los sistemas de adsorción de agua en tres etapas pueden incorporar filtros de carbón activado como parte del tratamiento.
Cartuchos de carbón activado
Los filtros de carbón activado de tamaño 10” que eliminan hasta el 99% del cloro con una duración de 22.000 litros.
Los filtros de carbón activado de tamaño 10” que eliminan hasta el 99% del cloro con una duración de 36.000 litros.
Los filtros de carbón activado de tamaño 20” que eliminan hasta el 99% del cloro con una duración de 36.000 litros.
Los filtros de carbón activado de tamaño 20” que eliminan hasta el 99% del cloro con una duración de 56.000 litros.
Los filtros de carbón activado de tamaño 10” y de tamaño 20” pueden diferir en capacidad, caudal y duración de servicio. La capacidad real siempre debe interpretarse de acuerdo con el nivel de contaminación, el caudal y la exigencia de la aplicación.
Filtros con efecto bacteriostático
Denominamos a nuestros filtros antibacterias porque los clientes entienden mejor el término que si los denominamos filtros con efecto bacteriostático, que significa exactamente lo mismo. Los filtros anti bacterias o con efecto bacteriostático NO matan las bacterias existentes previamente en el agua, Lo que hacen es que no permiten que las bacterias crezcan en la superficie del filtro ni en su interior con el paso del tiempo o por una contaminación accidental.
En aplicaciones públicas para agua de consumo humano o médico y en industria alimentaria recomendamos el uso de los filtros con efecto bacteriostático, así como en aguas sin cloro como por ejemplo aguas de pozo, minas, galerías o manantiales.
Debemos hacer notar al usuario que los filtros anti bacterias no añaden nada al agua, sino que están compuestos de nanopartículas de plata incorporadas en el filtro que actúan como inhibidor de crecimiento de microbios.
Los filtros con carbón activado y cerámica pueden utilizarse en determinadas configuraciones, pero la filtración por carbón no debe confundirse con una desinfección completa del agua.
Comentarios de usuarios sobre filtros de carbón
Las experiencias de los usuarios suelen destacar la mejora del sabor y del olor del agua, así como la comodidad de utilizar cartuchos de carbón activado en filtros por gravedad y sistemas domésticos.
Un usuario indicó: «Grundsätzlich habe ich Vertrauen zum heimischen Trinkwasser, trotzdem filtere ich es zur geschmacklichen Verbesserung.»
Otro comentario señaló: «Since purchasing this filter she drinks our well water». La experiencia se relacionaba con agua de pozo cuyo sabor metálico resultaba desagradable.
También se mencionó la importancia del mantenimiento: «Wichtig ist auch, dass man die Filter regelmäßig (aller 6 Monate )wechselt , da dann die Aktivkohle ihre Sättigung erreicht hat.»
Entre las observaciones menos favorables aparecen las limitaciones de los lotes y de la documentación: «Facile à installer dommage qu’il n’y ai pas juste les filtres fluor que l’on peut acheter , il faut prendre le lot avec les filtres au charbon et que les notices soient en anglais.»
En algunos casos, los usuarios compraron filtros de cerámica y carbón activado para situaciones de emergencia y señalaron que, al tratar agua de lluvia, río o naturaleza, el agua filtrada debía hervirse o tratarse con tabletas de desinfección.
| Aspecto comentado | Experiencia o consideración |
|---|---|
| Sabor | Mejora del sabor del agua de red y del agua de pozo. |
| Olor | Reducción del olor asociado principalmente al cloro. |
| Mantenimiento | Necesidad de cambiar los filtros regularmente para evitar la saturación. |
| Agua de naturaleza | La filtración debe complementarse con hervido o desinfección. |
| Instalación | Facilidad de instalación en algunas configuraciones domésticas. |
Ventajas principales de los filtros de carbón activado
Mejora del sabor y del olor
Si, de hecho, el uso de un filtro de carbón activado para filtro de agua no solo te permitirá consumir agua más limpia y pura, sino que esta tendrá un mejor sabor después del proceso de filtrado.
Es por ello que este tipo de filtros es el más empleado en hogares y se utiliza también para fabricar jarras filtradoras. Logran una disminución extraordinaria de sabor, olor y color en el agua.
Versatilidad
Los filtros de carbón activado son herramientas versátiles y efectivas para eliminar impurezas y mejorar la calidad del agua, el aire y el gas en diversos entornos. Su uso se extiende desde jarras y filtros domésticos hasta instalaciones industriales.
Podemos recibir el carbón activado tanto en unidades ensacadas (sacos de 20 kg o en big bags de 500 kg), como a granel (normalmente en camiones cisterna de unas 22-24 toneladas) además de su versión “contenido-continente” como pueden ser las unidades móviles de filtración por carbón activado, que se presentan formando un parque de diversos tamaños para diferentes aplicaciones y flujos.
Coste y sostenibilidad
Aunque, de forma periódica, sea necesario cambiar los filtros de carbón activado, generalmente son rentables a largo plazo, en especial, si se toman en cuenta los beneficios que aportan, traducidos en mejora de la calidad del agua o el aire y menos riesgos potenciales para la salud.
El carbón activado generalmente se considera seguro de utilizar y no es tóxico. Además y, a menudo, proviene de fuentes renovables como cáscaras de coco o madera, lo que lo hace respetuoso con el medioambiente.
Es importante y conviene destacar que el carbón activado agotado se puede reciclar, en general, a través de reactivación térmica. Esto reduce drásticamente la huella ambiental (>90%) en comparación con el uso y posterior eliminación de materia prima virgen.
El uso de carbón reactivado también reduce el coste del proceso, así como la huella medioambiental.
Aplicaciones del carbón activado en el tratamiento del agua
Agua potable doméstica
Todos saben que es bueno tomar agua, pero la calidad del agua que se ingiere y se utiliza a diario es también importante, tanto, que según la Organización Mundial de la Salud, este es un asunto que preocupa a nivel mundial por la repercusión que tiene sobre la salud de la población.
El carbón activo para filtrar agua proporciona una buena opción para aquellas personas que desean incrementar la calidad del agua que beben y que emplean en sus actividades diarias. Emplear un filtro de carbón activado para purificar el agua no es solo una manera eficiente de purificar el agua que vas a beber o emplear en el hogar, sino que es uno de los métodos más económicos para hacerlo.
Prefiltración de ósmosis inversa
Todas las membranas de ósmosis inversa son muy sensibles al cloro y se deterioran rápidamente cuando este elemento entra en contacto con ellas. Los filtros de carbón activado aseguran la eliminación total de cloro y por esta razón alargan sustancialmente la vida de cualquier membrana de ósmosis inversa.
Mientras el filtro de agua con carbón activo necesita más caudal y debe filtrar los nitratos por medio de un cartucho adicional, la ósmosis inversa emplea una membrana para obtener una filtración más fina.
Tratamiento industrial
Las industrias confían en las unidades de filtración de carbón activado para la recuperación de solventes, el tratamiento de aguas residuales y el control de emisiones, optimizando así la eficacia operativa mitigando con ello, el impacto sobre el medioambiente.
La versatilidad de los filtros de carbón activado los hace indispensables en diversas industrias y aplicaciones. Las propiedades de vanguardia en adsorción que presentan los sistemas mediante filtros de carbón activado, unidas a su versatilidad y sostenibilidad, los hacen indispensables en múltiples industrias y aplicaciones.
Control de olores y gases
Los filtros de carbón activado son excelentes para eliminar contaminantes atmosféricos como, por ejemplo, olores y compuestos orgánicos volátiles (COV) procedentes de fuentes industriales y entornos interiores, contribuyendo así a mejorar la calidad del aire y la salud de la atmósfera respiratoria.
Ya sea en plantas de tratamiento de aguas residuales, instalaciones de transferencia de residuos o plantas de fabricación industrial, los filtros de carbón activado neutralizan los malos olores al adsorber las moléculas que provocan el olor, y garantizan un ambiente higiénico y más agradable tanto para el personal como para las comunidades del entorno.
Biogás y biometano
Las unidades de filtración de carbón activado son, frecuentemente, utilizados en instalaciones de energías renovables con el fin de eliminar contaminantes no deseados de los flujos de biogás y biometano, tales como el sulfuro de hidrógeno y los siloxanos.
Esto facilita la producción de gas y electricidad renovables, además de ayudarnos a reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles importados.
Cómo elegir un filtro de carbón para agua
La elección debe comenzar por identificar el contaminante principal, el caudal disponible, el volumen de agua que se necesita tratar y la calidad del agua de entrada. La capacidad de adsorción no es idéntica para todos los compuestos, por lo que un filtro apropiado para cloro y olores puede no ser suficiente para nitratos, sales o contaminación microbiológica.
El funcionamiento de los filtros de bloque de carbón es bien conocido y, precisamente por eso, con frecuencia se subestima. Los filtros de carbón activado de altísimo rendimiento y larguísima duración deben valorarse junto con la prefiltración, el mantenimiento y las condiciones reales de uso.
Para seleccionar un cartucho también conviene comprobar el material del filtro, la presencia de aditivos, la capacidad declarada, el caudal recomendado, la compatibilidad con el equipo y el plazo de sustitución. Los filtros fabricados al 100% con carbón activado de cáscara de coco constituyen una de las opciones disponibles, aunque la procedencia del carbón no es el único factor que determina el rendimiento.
Las versiones con efecto bacteriostático pueden ser relevantes en aguas sin cloro o en instalaciones con riesgo de crecimiento microbiano, pero no matan las bacterias existentes previamente en el agua.
Precauciones de uso
Los filtros de carbón activado pueden mejorar notablemente el agua, pero no deben presentarse como una solución universal. Los nitratos pueden requerir un cartucho adicional, y la reducción de sales minerales propia de la ósmosis inversa plantea necesidades diferentes a las de un filtro de carbón en bloque.
Si se utiliza agua de lluvia, río u otra fuente natural, el agua filtrada debe hervirse o tratarse con tabletas de desinfección. Un filtro de carbón activado no equivale por sí mismo a un proceso completo de desinfección.
Los filtros de carbón activado también pueden adsorber físicamente partículas más grandes suspendidas en agua o aire, aunque esta no sea su función principal. Por esta razón, las partículas y los sedimentos deben eliminarse mediante otras tecnologías de filtración o tratamientos físicos cuando sea necesario.
Los filtros de carbón activado corren el riesgo de contaminarse si los cartuchos no se reemplazan con total regularidad. La sustitución debe realizarse según el plazo indicado por el fabricante y teniendo en cuenta la calidad del agua, el volumen tratado y la pérdida de rendimiento.
Uso como filtro doméstico y en espacios interiores
Los filtros de carbón activado pueden utilizarse en multitud de aplicaciones, como son los sistemas de purificación del agua, purificadores de aire y gases, las mascarillas auto filtrantes, e incluso, en el ámbito médico, para eliminar toxinas.
En los hogares, el carbón activado se emplea en jarras filtradoras y sistemas de filtración instalados en el punto de consumo. También puede utilizarse para mejorar el agua de red cuando el objetivo principal es reducir el cloro, el sabor y el olor.
La elección de una solución doméstica debe tener en cuenta el espacio disponible, el caudal necesario y la posibilidad de realizar cambios periódicos del cartucho. Un sistema sencillo puede ser suficiente para mejorar las características organolépticas del agua, mientras que otras necesidades requieren varias etapas de tratamiento.
Desarrollo de sistemas más sostenibles
A medida que progresamos hacia un futuro más ecológico, verde y saludable, los filtros de carbón activado siguen siendo líderes en tecnología de purificación, ya que cuidan, no solo del aire que respiramos y del líquido elemento, el agua, sino también de nuestro bienestar.
La innovación continua en materiales porosos, carbones especializados, sistemas móviles y procesos de reactivación permite ampliar el uso del carbón activado y reducir el consumo de materia prima virgen.
El uso de carbón reactivado también reduce el coste del proceso, así como la huella medioambiental. Las propiedades de vanguardia en adsorción que presentan los sistemas mediante filtros de carbón activado, unidas a su versatilidad y sostenibilidad, los hacen indispensables en múltiples industrias y aplicaciones.
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