Hoe maak je thuis geactiveerde houtskool

We krijgen vaak de vraag: “Leg me alsjeblieft uit hoe je thuis geactiveerde houtskool maakt.” Om actieve kool te maken, moet je eerst begrijpen dat er twee basismethoden van activering zijn – stoomactivering en chemische activering. Chemische activering moet niet verward worden met zuurwassen of chemisch impregneren. Een redelijk goede geactiveerde houtskool (zoals het poeder bovenaan deze pagina) met een oppervlakte van 1000 m2/g zou 125 acres oppervlakte per pond hebben.

Stoomgeactiveerde houtskool maken

Stoomactivering wordt voornamelijk gebruikt voor kokosnootkool en steenkool.
Bij de productie van stoomgeactiveerde houtskool wordt eerst de kokosnootschil of steenkool verhit om een houtskool te creëren. Deze houtskool wordt dan “geactiveerd” in een oven bij hoge temperaturen van 1700 tot 1800°F met stoom in afwezigheid van zuurstof. In het stoomactiveringsproces worden alle vluchtige verbindingen verwijderd, en tegelijkertijd wordt laag na laag koolstofatomen afgepeld, waardoor de bestaande interne poriën worden vergroot en een koolstofskelet achterblijft. De koolstof + stoom reactie resulteert in het produceren van waterstofgas en koolmonoxide (C+H2O=H2 +CO). Wanneer de koolmonoxide uitdampt, neemt het koolstofatomen met zich mee. Gewoonlijk levert 3 pond ruwe houtskool 1 pond geactiveerde houtskool op. Dit is een perfect voorbeeld van het gezegde “Minder is meer”. Minder koolstofatomen levert meer interne ruimte op.
Als de actieve kool eenmaal is afgekoeld, kan het, om de oplosbare as te verwijderen, worden “gewassen met water “* (waarvoor veel water nodig is) of het wordt “gewassen met zuur” (om de in zuur oplosbare as te verwijderen) en dan herhaaldelijk “gewassen met water” om elk spoor van de zure oplossing te verwijderen.
(*Om niets verloren te laten gaan, wordt de houtskool-“azijn” soms opgevangen en verkocht als commercieel azijnzuur of verwerkt tot tafelazijn.)
Omwille van de zeer hoge temperaturen die nodig zijn voor stoomactivering (600 – 1.200 °C), temperaturen die je niet kunt bereiken in een conventionele oven (260 °C), is deze methode zo goed als beperkt tot industriële technologie.
Een andere grote beperkende factor zijn de productiekosten. De wereld gebruikt jaarlijks een enorme hoeveelheid geactiveerde houtskool en dus moet de productie op industriële schaal plaatsvinden, zodat miljoenen tonnen tegen een zeer lage prijs kunnen worden geproduceerd. Dit gebeurt gewoonlijk in grote roterende stalen cilinderovens (tot 180ft lang, met een productie tot 12,5 metrische ton/uur) met een geavanceerd leveringssysteem van warmte en stoom. Als geld geen probleem was, dan zou men eerst een nog geavanceerdere miniatuurversie moeten ontwerpen. Dan zou er nog de kwestie zijn van het wassen/spoelen, de verwijdering van afvalas van de pyrolyse, het beheer van de uitlaatgassen, en andere uitdagingen. Het nettoprodukt zou veel duurder zijn dan het in massa geproduceerde produkt, en de kwaliteit zou waarschijnlijk ook een probleem zijn, aangezien de kooktemperaturen en -tijden vrij kritisch zijn. Afgezien van de fascinatie van het zelf bouwen, lijkt het erop dat de kosten te hoog zouden zijn om “thuis” met stoom geactiveerde houtskool te maken.
Dus, hoe kun je met stoom geactiveerde houtskool maken? Het zou duidelijk moeten zijn dat je voor kleine persoonlijke hoeveelheden niet klaar bent voor de technische uitdagingen of de financiële uitgaven. Welnu, hoe kunt u dan chemisch geactiveerde houtskool maken? Is dat goedkoper en gemakkelijker?

Scheikundig geactiveerde houtskool maken

Scheikundige activering geeft hetzelfde eindresultaat – een veel groter intern oppervlak – maar gebruikt een chemische oplossing om de interne structuur weg te kauwen. Actieve houtskool op basis van hout wordt in de handel gemaakt met behulp van hitte (450-900 °C) en fosforzuur. Dit “activeringsproces” leidt tot het ontstaan van een enorm oppervlak – in de orde van 600 tot 1.200 vierkante meter per gram (m2/g), afhankelijk van de gebruikte grondstof en het proces. Ook hier is het industriële model een grote stalen rotisserie. Het hout kan eerst worden gepyroliseerd, waarna de houtskool wordt verzadigd met fosforzuur, gevolgd door gecontroleerd opnieuw verhitten om de chemische erosie van koolstofatomen te bevorderen, en vervolgens een uitgebreide wascyclus om het zuur te verwijderen. Dit proces geniet soms de voorkeur omdat het minder warmte en tijd vergt.

Zelf geactiveerde houtskool maken

Ook hier zullen sommigen willen zien of ze chemisch geactiveerde houtskool kunnen maken op een achtertuinschaal. Je vindt een aantal serieuze ondernemers op YouTube.com. Hoewel hun methoden eenvoudig genoeg lijken, lijkt het gebruik van verschillende chemicaliën een uitnodiging voor ongelukken. Enkele van hun suggesties voor chemicaliën zijn “accuzuur” (zwavelzuur), zoutzuur (ook bekend als zoutzuur dat in bouwmarkten wordt verkocht om beton van bakstenen te eten), salpeterzuur, kalium- of natriumhydroxide (zeer bijtend), calcium- of zinkchloride (meer stabiele zouten)… Dan is er nog de vervelende combinatie van behandelen, verhitten en uitgebreid wassen om alle resterende chemicaliën te verwijderen. De vereiste hitte (450-900 °C) is weliswaar veel minder dan bij stoomactivering (600-1.200 °C), maar nog altijd veel hoger dan met een conventionele oven kan worden bereikt.
Maar, terug naar de chemicaliën. De chemische stof van keuze is fosforzuur (een tamelijk zwak zuur). Zelfs dan, gezien de hoge temperaturen die nodig zijn om het activeringsproces aan te sturen (temperaturen die veel hoger zijn dan je in een huisoven kunt bereiken), zou het erosie-effect dat door een van de verschillende chemicaliën wordt teweeggebracht, sterk worden verminderd, en zou het eindproduct slechts marginaal beter zijn dan ruwe houtskool. Maar er kan ernstige schade ontstaan. De mogelijke resultaten van de reactie van zoutzuur met koolstof zijn bijvoorbeeld:

• Koolstoftetrachloride (Freon) – het kan je de adem benemen
• Trichloormethaan (Chloroform) – CNS-depressivum, zet zich in aanwezigheid van zuurstof en hitte om in fosgeen (een chemisch wapen gebruikt tijdens de Eerste Wereldoorlog)
• Chloorkoolwaterstoffen – sommige zijn zeer giftig en/of ontvlambaar.
• Verschillende koolwaterstoffen – giftig, brandbaar, en krachtige broeikasgassen
• Chloorgas – giftig
• Hydrogeen gas – brandbaar

Om deze en andere redenen raden wij u af om te proberen chemisch geactiveerde houtskool te maken als een Doe-Het-Zelf (DIY) project.

Als dit project er echter op is gericht om uiteindelijk een goedkoop water- of luchtfilter te maken voor primitieve omstandigheden, moet worden opgemerkt dat gewone houtskool een lange geschiedenis (meer dan 3000 jaar) kent van gebruik bij geurbestrijding en waterzuivering. Al vanaf 1500 v. Chr. tot in de ziekenhuizen in de jaren 1800 werd houtskoolpoeder gebruikt om de stank van rottend vlees tegen te gaan. Oude zeevaarders verschroeiden de binnenkant van houten watervaten om drinkwater te bewaren tijdens lange reizen. In hun campagnes om het wilde Westen te helpen temmen, gebruikte de Amerikaanse Calvariemacht gewone houtskoolklompen in het laatste compartiment van een 3-compartimentenkist (1. grind 2. gewassen zand 3. houtskool) om moeraswater te filteren voor drinkwater. Men heeft ontdekt dat zelfs de eenvoudige houtskool fragmenten bevat van het supermolecuul Buckmisterfullerene (C60) dat fenomenale adsorptiecapaciteiten heeft. Dus, als het voor sommige ruwe of geïmproviseerde omstandigheden is, zal gewoon uw gewone houtskool effectief genoeg werken als zowel een water- als een luchtfilter, zonder de potentiële ongelukken van het proberen om het te activeren met sommige potentieel corrosieve chemicaliën.
Als de DIY is om een geactiveerde houtskool voor medicinaal gebruik te produceren, is het hoogst twijfelachtig hoeveel er te winnen valt; zeker niet in activiteitsniveaus of in geldbesparingen, terwijl veiligheid een echt punt van zorg blijft. Aan de andere kant kost een container van één liter houtskoolpoeder van levensmiddelenkwaliteit slechts 37 dollar, zonder alle apparatuur, arbeid en kosten. Een doorsnee gezin zal die hoeveelheid in een jaar niet gebruiken voor gewone kwaaltjes. Als de doe-het-zelver vooruit denkt aan een overlevingsscenario, dan kunnen we u uit eerste hand vertellen dat u geen toegang zult hebben tot de chemicaliën die hierboven worden voorgesteld, en, nog belangrijker, dat de effectiviteit van gewone houtskool gunstig zal zijn in vergelijking met geactiveerde houtskool in welke noodsituatie dan ook, zolang het uiteindelijke poeder steriel is. Zie CharcoalTimes nieuwsbrief juni 2012 (Uganda 2012 Adventure) In de tussentijd, bespaar jezelf een hoop onnodig verdriet, en laat je goede bedoelingen niet een of andere would-be houtskool enthousiast tegen deze meest goedaardige van de natuurlijke remedies, met een aantal roekeloze chemie gone wrong.
Ben je van plan om geactiveerde houtskool te maken? Nogmaals, of het nu stoomgeactiveerde of chemisch geactiveerde is, u kunt het beter niet proberen. Hoe kunt u gewone houtskool maken? Dat is een veel eenvoudigere procedure. Klik HIER om een stap voor stap video te bekijken.