Filtro a carbone attivo per l'acqua: funzionamento, prestazioni e scelta
Come un filtro a carbone attivo depura l'acqua: adsorbimento, filtro a blocco contro granulato, cosa filtra dall'acqua potabile e a cosa fare attenzione al momento dell'acquisto.
Un filtro a carbone attivo per l'acqua trattiene cloro, microplastiche, ormoni, residui di farmaci e alcuni metalli pesanti. I buoni filtri a blocco di carbone attivo rimuovono fino al 99% di queste sostanze ed eliminano dall'acqua del rubinetto odori sgradevoli e sapore metallico. Questi filtri non si usano solo in casa. Anche piscine, industria delle bevande e depurazione delle acque reflue puntano sul carbone attivo come mezzo filtrante. Questa guida spiega come funziona un filtro a carbone attivo, cosa filtra dall'acqua potabile e a cosa fare attenzione al momento dell'acquisto.
Cos'è un filtro a carbone attivo?
Un filtro a carbone attivo è un filtro per l'acqua che, grazie al carbone attivo, trattiene le sostanze inquinanti sulla sua superficie porosa. Il suo effetto si basa sull'adsorbimento. Già alla fine del XVIII secolo si sapeva che il carbone di legna attira le sostanze e decolora i liquidi. Nel 1901 un brevetto segnò l'inizio della produzione moderna di carbone attivo. Da allora medicina, industria e trattamento dell'acqua utilizzano questo materiale. Maggiori approfondimenti nell'articolo Cos'è il carbone attivo?.
Come funziona un filtro a carbone attivo?
L'adsorbimento indica l'accumulo di sostanze estranee su una superficie. Le sostanze nocive e tossiche restano attaccate al carbone attivo e si accumulano nei suoi pori. Il termine deriva dal latino «adsorbere», cioè «aspirare». È proprio questo effetto a rendere il carbone attivo un filtro. Un solo grammo di carbone attivo di alta qualità forma una superficie interna di circa 1.500 metri quadrati. I pori si differenziano per dimensione. Dal suo rapporto del 2015 l'Unione internazionale di chimica pura e applicata (IUPAC) li suddivide in 3 classi. I micropori misurano fino a circa 2 nanometri, i mesopori da 2 a 50 nanometri e i macropori oltre 50 nanometri. Su questa enorme superficie l'acqua compie un lungo percorso e le sostanze disciolte restano intrappolate lungo il tragitto.
Come si produce il carbone attivo?
Il carbone attivo si ottiene in due fasi da materie prime vegetali. Prima il materiale di partenza viene carbonizzato in assenza di ossigeno. Questo processo si chiama pirolisi. Ne resta carbonio quasi puro. Nella seconda fase un gas caldo o un procedimento chimico attiva questo carbone in un forno. Così si forma la struttura altamente porosa. Oggi come materia prima si usano per lo più gusci di noce di cocco o determinati legni duri. La cartuccia Active di Alb Filter è composta da carbone attivo sinterizzato ricavato da gusci di noce di cocco.
Carbone attivo granulare o filtro a blocco di carbone attivo?
Un filtro a blocco di carbone attivo rimuove fino al 99,9% delle impurità, il carbone attivo granulare sfuso molto meno. La differenza sta nella struttura. Con il granulato sfuso, ad esempio in una caraffa filtrante, l'acqua scorre intorno ai granuli invece di attraversarli. Per questo la capacità filtrante resta limitata. Una caraffa filtrante elimina sì il cloro, il sapore e l'odore dall'acqua. Il granulato sfuso lascia invece passare in gran parte microplastiche, residui di farmaci, ormoni e calcare.
Un filtro a blocco di carbone attivo, invece, comprime il carbone in un blocco compatto, spesso chiamato carbon block. L'acqua deve passare attraverso i sottili canali. I filtri a blocco di qualità particolarmente elevata sono in carbone attivo sinterizzato. Durante la sinterizzazione il blocco viene fortemente riscaldato e compattato sotto pressione. Ciò aumenta il numero di pori e amplia la superficie interna.
| Caratteristica | Carbone attivo granulare | Filtro a blocco di carbone attivo |
|---|---|---|
| Tipo | granuli sfusi | blocco solido e pressato |
| Flusso dell'acqua | scorre intorno ai granuli | scorre attraverso i canali |
| Capacità filtrante | limitata | elevata, fino al 99,9% |
| Impiego tipico | Caraffa filtrante | Filtri sottolavello e per rubinetto |
| Minerali | vengono in parte rimossi anch'essi | restano nell'acqua |
Cosa elimina dall'acqua un filtro a carbone attivo?
Un filtro a blocco di carbone attivo trattiene numerose sostanze: cloro, pesticidi, ormoni, residui di farmaci e metalli pesanti come il piombo. Agisce in tre modi contemporaneamente. Meccanicamente il blocco trattiene particelle grossolane come sabbia, ruggine, fibre di amianto, batteri e legionella. Cataliticamente scompone il cloro e i composti del cloro ed elimina il sapore dell'acqua clorata. Per adsorbimento lega nei suoi pori le sostanze disciolte come ormoni, pesticidi e metalli pesanti.
| Gruppo di sostanze | Filtrato |
|---|---|
| Cloro e composti del cloro | sì |
| Microplastiche | sì |
| Ormoni e residui di farmaci | sì |
| Pesticidi ed erbicidi | sì |
| Metalli pesanti come piombo e rame | sì |
| Batteri, germi e legionella | sì (con una struttura porosa fine) |
| Minerali e oligoelementi | no, vengono preservati |
Maggiori informazioni sulle singole sostanze nella guida Metalli pesanti nell'acqua del rubinetto e nella panoramica sulle sostanze contenute nell'acqua del rubinetto.
Un filtro a carbone attivo filtra anche il calcare?
Con calcare si indicano il calcio e il magnesio disciolti nell'acqua. Il carbone attivo puro non filtra questo calcare. Solo la combinazione con uno scambiatore di ioni riduce la durezza dell'acqua. Un filtro per rubinetto adatto non elimina il calcare al 100%. A seconda della durezza dell'acqua, però, lo riduce in modo significativo. Chi desidera soprattutto un'acqua dolce dovrebbe quindi puntare su un filtro con scambiatore di ioni aggiuntivo.
I minerali restano nell'acqua?
Nell'acqua restano i minerali importanti: calcio, magnesio, sodio e potassio. Un buon filtro a blocco di carbone attivo è costruito in modo da lasciare queste sostanze nell'acqua potabile. È proprio questo che depone a favore del suo impiego in casa. Il carbone attivo granulare sfuso si comporta diversamente. Sottrae in parte all'acqua anche minerali e oligoelementi preziosi. Il carbone attivo sinterizzato, invece, mantiene in modo affidabile i minerali nell'acqua del rubinetto.
Filtri a carbone attivo sul rubinetto e per la tubatura dell'acqua
Un filtro a carbone attivo si monta direttamente sul rubinetto, sotto il lavello o nella tubatura dell'acqua. Il montaggio richiede di solito meno di 10 minuti e spesso non servono attrezzi. Un filtro sul rubinetto è adatto alla cucina e si installa rapidamente anche in un secondo momento. Un filtro sottolavello scompare nel mobile e fornisce acqua filtrata tramite un proprio rubinetto. Entrambe le varianti funzionano senza corrente e senza allacciamento elettrico. Una panoramica dei sistemi è disponibile nella guida Filtri per l'acqua da cucina, i modelli da installare nel mobile si trovano alla voce Filtri per l'acqua sottolavello.
Quanto è utile un filtro a carbone attivo?
Per la maggior parte delle famiglie un filtro a carbone attivo è una soluzione sensata. Costa poco rispetto ad altri impianti di filtrazione e offre un'elevata efficacia. Un buon filtro a blocco rimuove oltre il 99% di molte sostanze inquinanti e migliora sapore e odore. L'acqua esce limpida e fresca direttamente dal rubinetto. Chi filtra l'acqua compra meno spesso acqua minerale in bottiglia, riducendo così costi e impronta di CO2. L'acqua minerale naturale in bottiglia monouso ha un impatto ambientale da 90 a 1.000 volte superiore a quello dell'acqua del rubinetto. Per esigenze particolari, come la rimozione dei nitrati, entrano in gioco anche filtri a osmosi inversa e a scambio ionico.
Rischio di proliferazione di germi e sostituzione della cartuccia
Il carbone attivo ha una capacità di accumulo limitata. A seconda del modello, la cartuccia filtrante va sostituita ogni 4-6 mesi o dopo circa 5.000 litri. Una sostituzione puntuale è importante. Altrimenti l'efficacia diminuisce e le sostanze accumulate possono tornare nell'acqua. I filtri a blocco installati in modo fisso sono considerati sicuri contro i germi se la dimensione dei loro pori è di circa 0,3 micrometri o inferiore. I prodotti testati si riconoscono dai certificati del TÜV o di istituti universitari. Maggiori informazioni nell'articolo sul rischio di proliferazione di germi nelle caraffe filtranti.
A cosa fare attenzione nell'acquisto
All'acquisto contano quattro criteri: forma costruttiva, efficacia, sostenibilità e intervallo di sostituzione. Per prima cosa verifica se si tratta di granulato, di un blocco o di carbone attivo sinterizzato. Informati sull'efficacia garantita dal produttore. Presta attenzione a materiali riciclabili e rinnovabili. Infine chiarisci quanto è alto il tuo consumo d'acqua e ogni quanto va sostituita la cartuccia filtrante. Una panoramica dei modelli adatti è disponibile alla pagina Filtri per acqua potabile.
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Domande frequenti
Cosa elimina dall'acqua un filtro a carbone attivo?
Un filtro a carbone attivo trattiene molte sostanze presenti nell'acqua: cloro, microplastiche, ormoni, residui di farmaci e metalli pesanti. I filtri a blocco di carbone attivo catturano inoltre pesticidi, amianto, plastificanti e PFC (sostanze chimiche per- e polifluorurate). Minerali e oligoelementi, invece, vengono preservati.
Come funziona un filtro a carbone attivo?
Un filtro a carbone attivo funziona per adsorbimento. I pori ultrafini del carbone attivo formano una superficie molto ampia, circa 1.500 metri quadrati per grammo. L'acqua compie un lungo percorso attraverso questi pori, e le sostanze inquinanti e tossiche vi restano attaccate.
Un filtro a carbone attivo filtra il calcare?
Il carbone attivo da solo non filtra il calcare. Solo in combinazione con uno scambiatore di ioni un filtro a carbone attivo riduce la durezza dell'acqua. A seconda del grado di durezza il contenuto di calcare diminuisce sensibilmente, ma un filtro di questo tipo non raggiunge una decalcificazione completa.
Un filtro a carbone attivo può filtrare gli ormoni?
Sì. Molti acquedotti comunali non rimuovono affatto i residui ormonali, o solo in modo insufficiente. Un filtro a blocco di carbone attivo di alta qualità trattiene ormoni come l'estradiolo e l'etinilestradiolo, oltre a residui di farmaci, ad esempio tracce di antibiotici.
Ogni quanto bisogna sostituire la cartuccia filtrante?
A seconda del modello, una cartuccia filtrante a carbone attivo dura circa 4-6 mesi o all'incirca 5.000 litri. Dopodiché la sua capacità di accumulo è esaurita. Meglio attenersi alle indicazioni del produttore, perché non esiste un indicatore visibile della saturazione.
Che cos'è il carbone attivo sinterizzato?
Il carbone attivo sinterizzato è una forma compattata di carbone attivo. Durante la sinterizzazione il blocco viene fortemente riscaldato e compresso sotto pressione. Questo aumenta il numero dei pori e la superficie interna. Così il filtro trattiene più sostanze inquinanti e, al tempo stesso, lascia i minerali nell'acqua.
