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Calgon Carbon CorporationLA SECONDE VIE DU CHARBON ACTIFLe charbon actif entame une nouvelle vie: à ses traditionnelles capacités d'adsorption, il ajoute désormais des propriétés catalytiques puissantes et reproductibles. Pour conforter ses marchés habituels et s'en ouvrir de nouveaux.

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Les entreprises citées

Calgon Carbon Corporation

LA SECONDE VIE DU CHARBON ACTIF

Le charbon actif entame une nouvelle vie: à ses traditionnelles capacités d'adsorption, il ajoute désormais des propriétés catalytiques puissantes et reproductibles. Pour conforter ses marchés habituels et s'en ouvrir de nouveaux.



Le charbon actif a plus d'un tour dans son sac, et il est temps de tirer parti de toutes ses propriétés. Telle fut l'idée de l'américain Calgon Carbon, numéro1 mondial du charbon actif granulaire, au milieu des années80. Le charbon actif est apprécié depuis longtemps pour sa grande surface par unité de volume, permettant de filtrer et de récupérer de nombreux produits en solution grâce à un mécanisme d'adsorption-désorption. Mais il présente aussi des propriétés de catalyseur qui n'ont jamais été bien exploitées. La raison:jusqu'à présent, ces propriétés n'étaient pas contrôlées par les processus de fabrication habituels, ce qui les rendait imprévisiles. Grâce à un procédé développé par le centre de recherches de Calgon Carbon, près de Pittsburgh, il est possible d'obtenir de manière répétitive un charbon actif catalytique. Le groupe commercialise depuis quelques mois un produit, baptisé Centaur, fabriqué à partir de charbons bitumineux, dont le pouvoir catalytique est contrôlé par ce procédé, avant l'activation proprement dite, accomplie par l'action de la vapeur et du gaz carbonique à haute température. Centaur présente un pouvoir catalytique de quatre à douze fois supérieur à celui de charbons d'origines diverses. Ainsi il peut accomplir le même travail qu'un charbon actif traditionnel imprégné de métaux, avec l'avantage de la "propreté". Calgon Carbon vend Centaur deux fois plus cher qu'un charbon actif en phase liquide, et 60 à 70% plus cher qu'un charbon actif en phase vapeur. Mais son prix reste compétitif par rapport à des charbons imprégnés. Pour la commercialisation, l'entreprise a adopté une stratégie en deux temps. Dans une première phase, elle s'adresse à sa clientèle traditionnelle pour des applications comme l'élimination de sulfure d'hydrogène, de chloramines ou de péroxyde d'hydrogène. Pour l'avenir, elle vise de nouveaux clients grâce à d'autres applications du charbon actif catalytique. Parmi les possibilités, Steven Spotts, directeur du marketing, cite l'élimination d'hydrazines, d'oxydes de soufre et d'azote, l'extraction de fer, voire l'utilisation directe de Centaur comme catalyseur de réactions chimiques en production. Pour l'heure, les deux principaux usages du produit sont l'élimination de chloramines et de sulfure d'hydrogène. Les chloramines (NH2Cl, NHCl2, NCl3) sont utilisées dans la désinfection de l'eau (dans 13% des municipalités américaines environ) au lieu du chlore. Leur problème: si leurs sous-produits sont moins indésirables, ils sont parfois plus difficiles à éliminer que le chlore, en particulier les monochloramines. Mais comme la réaction de conversion des chloramines est de nature catalytique, Centaur accomplit le travail beaucoup mieux qu'un charbon actif conventionnel. La technologie n'intéresse pas seulement le traitement d'eau publique; Calgon Carbon travaille par exemple avec un embouteilleur de Dallas qui ne peut se permettre d'avoir des chloramines dans ses "soft drinks" et voudrait améliorer les cinq à douze mois de durée de vie de ses filtres. L'élimination de sulfure d'hydrogène est l'autre grande application de Centaur à l'heure actuelle. Le charbon actif catalytique est capable d'extraire l'essentiel du sulfure d'hydrogène d'une vapeur ou d'un liquide et de le convertir en acide sulfurique. Certes, les charbons actifs imprégnés ont encore un avantage: ils absorbent plus de sulfure d'hydrogène par unité de masse. Mais ils sont difficiles à régénérer et travaillent dans des conditions exothermiques qui risquent de les dégrader. Le charbon catalytique, par comparaison, se régénère par simple rinçage, sans complication. Cette simplicité d'utilisation devrait permettre à Centaur de s'imposer sur un nombre croissant de marchés.

Philippe DEROIN



L'avis d'un professionnel

Denise Urbans, président de Res-Kem Corporation, compagnie de traitement de l'eau

"Nous utilisons le charbon actif Centaur pour traiter l'eau, essentiellement dans le but d'éliminer du sulfure d'hydrogène. D'autres technologies sont disponibles: aération, chloration ou charbon actif conventionnel. L'aération requiert des équipements supplémentaires, tandis que la chloration impose l'ajout d'un produit chimique, l'hypochlorite de sodium, suivi par l'action de charbons actifs conventionnels. Ces derniers sont peu efficaces, car leurs propriétés catalytiques sont aléatoires et imprévisibles. Cela donne à Centaur un avantage considérable et une durée de fonctionnement plus longue: nous l'utilisons depuis six mois, et nous pensons qu'il fonctionnera au moins pendant un an, voire plus."



Calgon Carbon Corporation en chiffres

Siège social : Pittsburgh (Pennsylvanie)

Chiffre d'affaires : 269millions de dollars (1993)

Effectif : 1500employés. Leader mondial du charbon actif granulaire, avec une production de 90000 T/an, aux Etats-Unis, en Allemagne, en Belgique et au Royaume-Uni. L'ancienne Pittsburgh Coke & Iron Company, fut une filiale de Merck jusqu'en 1985, année où ses cadres l'acquérirent par un LBO. Cotée depuis 1987, Calgon Carbon est aujourd'hui dirigée par un ingénieur chimiste, anglais Colin Bailey.

USINE NOUVELLE N°2481 -

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