2.3.1-La production de charbon actif de bois
Le charbon actif est une forme poreuse de carbone qui peut
être fabriquée à partir d'une variété de
matières solides ayant une grande proportion de carbone (la noix de
coco, le bois, ou encore les os d'animaux). C'est un matériau adsorbant
qui se caractérise par sa grande surface spécifique, sa structure
poreuse et sa thermostabilité (Chen et al., 2011 cité par Trachi
et al., 2014). Ce charbon possède de nombreuses propriétés
grâce à sa structure physique microporeuse et se présente
sous forme de poudre ou de granules de faibles volumes. Grâce à
l'effet d'adsorption4, le charbon actif permet la purification des
eaux potables (robinet) et usées, la purification de l'air ou des gaz.
C'est aussi un excellent digestif et un produit cosmétique prisé
notamment pour l'utilisation sous forme de masque ou dans la fabrication de
dentifrice. L'activation du charbon peut se faire thermiquement ou
chimiquement, à de hautes températures.
Dans la Zone d'Investissement Spéciale de Nkok, c'est
l'entreprise chinoise Huaxing Environnement Gabon qui réalise
ce produit via la valorisation des déchets de bois bruts issus
4 Rétention des impuretés et toxiques
à la surface du charbon actif
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des unités de sciage (débités
déclassés, dosses). Pour ce faire, les déchets de bois
vont passer par différentes étapes de combustion et de broyage
avant l'obtention du produit final. En effet, la production du charbon actif
débute par une première combustion des matières
premières dans des fours adaptés (cf. Photo 4). Pour sa
production, l'entreprise dispose de 52 fours d'une capacité de 25 tonnes
chacun et utilise 4 à 7 fours par jour.
Photo 4: Fours de combustion du bois
Cliché : OBONE MBA Cécilia A, 2024
Cette carbonisation aussi appelée thermolyse est
réalisée sans oxygène ; elle se fait lentement et dure 3
à 4 jours, avec des températures entre 600 et 900°C. Elle
est réalisée dans l'optique d'obtenir du charbon naturel tel que
produit couramment par les unités artisanales de production du charbon
de bois. Il faut dire que ce charbon dit naturel est légèrement
poreux et ne permet pas de capter toutes les propriétés du
charbon lorsqu'il est activé. La planche 5 ci-après, montre le
processus de fabrication du charbon naturel.
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Planche 5: Production du charbon naturel
Photo 1 : Ouvriers chargeant les fours
Photo 3 : Ouvrier déchargeant un four
Photo 4 : Charbon naturel
Photo 2 : Fours fermés avec des briques de terre
puis de la boue
Clichés : OBONE MBA Cécilia A, 2024
Comme le montre cette planche, la production du charbon
naturel débute par le chargement des déchets de bois dans les
fours (photo 1), ces déchets sont brûlés durant plusieurs
jours avant d'obtenir du charbon de bois naturel tel que nous le connaissons et
nous l'utilisons dans nos ménages pour la cuisson des repas (photo
4).
Après la première combustion, le charbon est
broyé puis tamisé avant de subir une deuxième
carbonisation. C'est à cette étape que le charbon est
activé, c'est-à-dire qu'il est brûlé à de
plus hautes températures, mais cette fois-ci avec de l'oxygène et
du gaz. L'activation du charbon est en réalité la recherche d'un
produit plus poreux, capable de répondre aux attentes telles que
mentionnées plus haut. La fin du processus de production du charbon
actif se fait par un dernier broyage de la matière qui permet d'obtenir
de la poudre qui est la forme du produit à commercialiser (cf. Planche
6). Il faut préciser que l'activation du charbon est physique. Le
matériau carbonisé est traité avec un mélange de
gaz de combustion et la vapeur d'eau à une température
élevée, qui permettent de l'activer.
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Planche 6: Production du charbon actif de
bois
Clichés : OBONE MBA Cécilia A, 2024
Photo 1 : Four activateur brûlant à plus
de 1000°C
Photo 3 : Machine de broyage
Photo 2 : Refroidissement et oxygénation du
charbon
Photo 4 : Charbon actif
Sur la photo (2) de cette planche, la boite blanche
présentée contient de l'oxygène et sous le cylindre, il y
a comme une forme de cuvette qui contient de l'eau. Elle permet de refroidir le
charbon activé.
Pour réaliser sa production, l'entreprise utilise
toutes les essences de bois produites par les unités de transformation.
Mais dans les taux d'utilisation, l'Okoumé est utilisé à
20% tandis que les bois divers le sont à 80%. Cela s'explique par le
fait que l'Okoumé soit un bois plus tendre ; il n'est pas assez
résistant à la combustion et se carbonise rapidement. En effet,
lorsque les mélanges ne sont pas biens faits, c'est-à-dire
lorsque l'Okoumé représente le maximum de bois à
brûler, la récupération des matières
transformées est faible « [...j seulement 6% des
matières récupérées lors de la première
combustion » (entretient du 29/01/2024, ZIS de Nkok). La figure 4 est
une reconstitution de la production de charbon actif dans la ZIS de Nkok.
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Figure 4 : Schéma de reconstitution de la
production de charbon actif de bois
chargement des déchets de bois dans les fours pour
combustion entre 600900°C
déchargement des fours et
broyage du bois
brulés
(obtention du charbon
naturel)
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combustion du
charbon naturel à plus
de 900°C
et activation
par l'eau et le gaz
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Production du charbon activé
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broyage charbon
activé
Charbon actif sous
forme de poudre
Réalisation : OBONE MBA Cécilia A, 2024
Ce schéma nous fait constater que la production de
charbon actif de bois nécessite deux étapes de combustion et deux
étapes de broyage. Elle semble être moins complexe à
réaliser et ne nécessite pas des traitements chimiques qui
pourraient s'avérer dangereux pour la consommation.
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