Zeytin atıklarından aktif karbon üretimi, zeytinyağı üretim sürecinin bir yan ürünü olan zeytin çekirdeği ve pirina gibi malzemelerin değerlendirilmesini sağlayan önemli bir geri dönüşüm yöntemidir. Bu yöntem, hem çevresel faydalar sunar hem de ekonomik değeri yüksek bir ürün elde edilmesine olanak tanır.
Zeytin atıklarından aktif karbon üretimi genel olarak iki ana aşamadan oluşur: karbonizasyon ve aktivasyon.
1. Karbonizasyon
Bu aşamada, zeytin çekirdeği veya pirina gibi atıklar inert bir ortamda (örneğin, nitrojen gazı altında) yüksek sıcaklıklara ısıtılır. Bu işlem sırasında atığın yapısındaki hidrojen, oksijen ve diğer uçucu maddeler uzaklaştırılır ve geriye yüksek karbon içeriğine sahip bir madde (char) kalır. Bu aşama, aktif karbonun gözenekli yapısının temelini oluşturur.
- Sıcaklık: Genellikle 500-800 °C arasında değişir.
- Süre: Ortalama 1-2 saat sürer.
2. Aktivasyon
Karbonizasyon aşamasından sonra elde edilen char, yüzey alanını ve gözenek hacmini artırmak için aktive edilir. Bu aşama, aktif karbonun adsorpsiyon kapasitesini belirleyen en kritik adımdır. Aktivasyon için iki farklı yöntem kullanılabilir:
a. Kimyasal Aktivasyon:
Bu yöntemde, karbonizasyon öncesinde veya sonrasında hammaddeye bir kimyasal madde (aktivatör) emdirilir. En yaygın kullanılan aktivatörler arasında fosforik asit (H3PO4), çinko klorür (ZnCl2) ve potasyum hidroksit (KOH) bulunur. Bu kimyasallar, ısıtma işlemi sırasında uçucu bileşenlerin ayrılmasını kolaylaştırarak daha fazla gözenek oluşmasını sağlar.
- Sıcaklık: Genellikle 400-800 °C arasında değişir.
- Avantajı: Fiziksel aktivasyona göre daha düşük sıcaklıklarda daha yüksek verimle aktif karbon elde edilebilir.
b. Fiziksel Aktivasyon:
Bu yöntemde, karbonizasyon sonrası elde edilen char, karbondioksit (CO2) veya su buharı gibi oksitleyici gazlarla çok yüksek sıcaklıklarda reaksiyona sokulur. Bu gazlar, karbon atomlarıyla reaksiyona girerek char’ın yapısındaki gözenekleri genişletir ve yeni gözenekler oluşturur.
- Sıcaklık: Genellikle 800-1000 °C arasında değişir.
- Avantajı: Kimyasal kalıntı içermeyen, daha saf bir aktif karbon elde edilir.
Üretim Sonrası İşlemler
Aktivasyon işlemi tamamlandıktan sonra, aktif karbonun kalitesini artırmak için bazı ek işlemler yapılır:
- Yıkama: Kimyasal aktivasyon yöntemi kullanıldıysa, aktif karbon üzerindeki kimyasal kalıntıları uzaklaştırmak için sıcak su veya asit (HCl) ile yıkanır.
- Kurutma: Yıkanan aktif karbon, nemden arındırmak için kurutma işleminden geçirilir.
Bu süreçlerin tamamlanmasıyla elde edilen aktif karbon, su arıtma, koku giderme, gıda sanayi gibi birçok alanda kullanılmaya hazır hale gelir.
