با توجه به تخریب های زیستی روش سوزاندن کربن از مواد خام به منظور فعال سازی یا حرارت دادن به منظور استفاده مجدد از کربن فعال یک راهکار بهینه هم از لحاظ هزینه و هم از نظر زیست محیطی است. نحوه سوزاندن کربن فعال به گونه ای است که مواد خام یا مواد کربنیزه در دمای بالاتر از 250 درجه سانتیگراد (معمولاً در محدوده دمایی 600 تا 1200 درجه سانتیگراد) در معرض جوهای اکسید کننده (اکسیژن یا بخار) قرار می گیرند. فعال سازی با حرارت دادن به مدت 1 ساعت در یک کوره صدا خفه کن در دمای 450 درجه سانتیگراد در حضور هوا انجام می شود.

کربن فعال به سختی مشتعل می شود و به آرامی می سوزد بدون ایجاد دود یا شعله اما کربن فعال مرطوب اکسیژن هوا را به سرعت تخلیه می کند. زمانیکه کربن در حضور اکسیژن (یا هوا) گرم می شود یا می سوزد مقدار زیادی گرما و نور تولید می شود که این مساله به دلیل  واکنش کربن و اکسیژن است.

بر اساس تحقیقات فعال‌ سازی شیمیایی به دلیل داشتن دمای  پایین‌ تر، کیفیت بهتر و زمان کوتاه‌ تر به منظور فعال‌ سازی مواد اولیه عملکرد بهتری نسبت به فعال‌ سازی فیزیکی و سوزاندن کربن فعال دارند. به بیان ساده تر، کیفیت کربن فعال حاصل از فعال سازی شیمیایی بهتر از فیزیکی است. به همین دلیل احتمالاً قیمت کربن فعال حاصل از فرآیند شیمیایی بالاتر از قیمت کربن فعال فرایند فیزیکی است.

نحوه سوزاندن کربن فعال برای استفاده مجدد

 بازسازی مجدد زغال فعال شامل بازیابی برای افزایش ظرفیت جذب کربن فعالی که توسط آلاینده ها اشباع و جذب شده است.  یکی از روش های مهم برای استفاده مجدد کربن فعال روش حرارت دادن آن است. بازسازی کربن فعال با استفاده از حرارت طی سه مرحله انجام می شود.

• مرحله اول خشک کردن کربن جاذب در حدود 105 درجه سانتیگراد معادل (221 درجه فارنهایت)
• مرحله دوم دفع و تجزیه در دمای بالا (500-900 درجه سانتیگراد (932-1652 درجه فارنهایت)) تحت یک جو بی اثر
• تبدیل به گاز آلی باقیمانده توسط یک گاز غیر اکسید کننده (بخار یا دی اکسید کربن) در دماهای بالا (800 درجه سانتیگراد (1470 درجه فارنهایت))

در این عملیات حرارتی از گرمازایی جذب استفاده می شود که می تواند منجر به ترک خوردگی جزئی و پلیمریزاسیون مواد آلی جذب شده شود. در مرحله آخر حرارت به منظور حذف بقایای آلی و زغالی احتمالی که ممکن است در مرحله قبلی در ساختار منافذ متخلخل کربن حذف نشده باشند و یا بازسازی سطح کربن فعال انجام می شود.

توجه داشته باشید بازسازی حرارتی زغال اکتیو به دلیل نیاز به دمای بالای یک فرآیند با انرژی بالا محسوب می شود. به همین دلیل این روش هم از نظر انرژی و هم از نظر تجاری گران قیمت است. علاوه بر این، در هر چرخه بازسازی با حرارت،  بین 5 تا 15 درصد وزن بستر کربن سوزانده می شود و در نتیجه ظرفیت جذب در کربن فعال کمتر خواهد شد.

روش های بازسازی جایگزین کربن فعال

به دلیل گران بودن روش حرارتی برای بازسازی کربن فعال، محققان به دنبال روش های جایگزین مقرون به صرفه تر رفتند تا بتوانند اثرات تخریب محیط زیست را به حداقل برسانند. برخی از این روش ها به مرحله عمل نرسیده اند و همچنان در روند تحقیق باقی مانده اند. برخی از این روش های جایگزین برای بازسازی کربن اکتیو عبارتند از:

• فرآیندهای TSA (جذب نوسانی حرارتی) و یا PSA ( جذب نوسانی فشار ): در این روش از طریق جا به جایی با استفاده از بخار ، گاز بی اثر “گرم کردن” (معمولاً نیتروژن گرم شده (150-250 درجه سانتی گراد (302-482 درجه فارنهایت) یا خلاء (T+VSA یا TVSA، ترکیب فرآیندهای TSA و VSA) [89] بازسازی زغال فعال اتفاق می افتد.
• MWR ( بازسازی مایکروویو )
• بازسازی شیمیایی و حلال
• بازسازی میکروبی
• بازسازی الکتروشیمیایی
• بازسازی اولتراسونیک
• اکسیداسیون هوای مرطوب

معایب کربن فعال حاصل از سوزاندن (روش فیزیکی)

فعال سازی فیزیکی به دلیل استفاده از دمای بالا می تواند هزینه بر باشد. علاوه بر این، ساختار و سطح منافذ کربن در این روش نسبت به سایر روش ها کمتر است. این در حالی است که در فعال سازی شیمیایی دو مزیت مهم وجود دارد. اول اینکه عملکرد بهتر و بالاتر (27-47٪ برای فعال سازی شیمیایی و 6٪ فعال سازی فیزیکی برای 2500 متر مربع ^/ گرم الیاف کربن فعال)  و دوم اینکه آسیب کمتر به سطح کربن فعال می باشد. به صورت کلی طول دوره فعال سازی نسبت به روش فیزیکی کمتر است.

مزایای کربن فعال حاصل از سوزاندن

نحوه سوزاندن کربن فعال در خانه

نحوه سوزاند کربن فعال خانگی شامل مراحل مختلفی است که به ترتیب عبارتند از:

• سطل کوچک که می توانید برای آتش زدن تهیه کنید و در فضای بیرون از خانه این کار را انجام دهید.
• باید چوب های مورد نظر را به گونه ای در این سطل قرار دهید که هوا در اطراف آن به خوبی جا به جا شود.
• بعد از سوزاندن به مدت 3 الی 4 ساعت ما مقداری زغال چوب خواهیم داشت.
• در این مرحله باید چوب ها را در یک مخلوط کن آسیاب کنیم.
• سپس با استفاده از صافی و دانه های درشت تر را الک کنیم. این کار کمک می کند تا یک پودر یکدست داشته باشیم.
• در مرحله بعد لازم است به میزان 3 به 1 از آب خالص شده و آب لیمو ترش استفاده کنیم. آب خالص شده 3 قسمت و آب لیمو ترش یک قسمت)
• در مرحله بعدی لازم است کربن و آب لیموترش و آب به مدت 24 ساعت بماند و درب ان پوشیده شود.
• پس از ان لازم است آب لیمو با آب تصفیه شده شستشو داده شود و بعد از این مرحله باید کربن فعال را در کاغذ صافی بگذاریم تا آب آن گرفته شود.
• یکبار دیگر لازم است کربن های فعال را در درجه 158 فارنهایت  به مدت 5 ساعت گرما دهید.
• کربن فعال آماده شده را می توانید برای مصارف مختلف مورد استفاده قرار دهید.