Charbon
REEF-SPEC

La décomposition des déchets organiques augmentera l’activité de beaucoup de microorganismes indésirables dans l’aquarium, augmentera la demande totale d’oxygène (BOD, COD) ce qui baissera le potentiel redox, provoquera une production excessive de CO2 par la respiration bactérienne ce qui, finalement, fera baisser le pH. 

De plus il y aura une augmentation des composés azotés et phosphorés encourageant la croissance de bactéries nuisibles et, éventuellement, d‘algues indésirables. Les déchets organiques accumulés ont aussi un effet significatif sur la pénétration de la lumière, spécialement dans le bleu et prêt du spectre UV stimulant la croissance des coraux.

Retirer les déchets organiques de l’eau est donc crucial pour le succès de l’aquarium.  L’utilisation d’un écumeur puissant, une filtration mécanique fine et une filtration biologique en bonne santé (nitrification et dénitrification) permet de traiter les grosses particules organiques et les derniers produits issus du processus de décomposition organique. Cependant, il y a beaucoup de petites particules organiques qui ne peuvent être retirées que grâce à une micro filtration très fine reposant sur le charbon actif.

Comment est-ce que le charbon actif filtre l’eau ?

Scientifiquement parlant, le charbon retire les matières organiques de l’eau via un processus physique appelé l’adsorption. Dans un aquarium récifal les pores sous-microscopiques du charbon actif sont l’étape finale du processus de filtration mécanique, absorbant les molécules organiques qui sont trop petites pour être capturées par les filtres mécanique les plus fins ou retirées de l’eau par l’écumeur.

L’adsorption peut être vue comme l’adhésion d’une molécule à une surface grâce à des forces d’attraction. Cela se déroule à l’intérieur des pores sous-microscopiques du charbon parce que les forces attractives entre les molécules organiques et la surface interne du charbon sont beaucoup plus puissantes que les forces attractives qui les maintiennent dissoutes en solution. Ce phénomène se poursuit jusqu’à ce que la surface interne du charbon soit pleine et saturée de matières organiques.

Qu’est-ce que le charbon actif ?

Le charbon actif est un matériau extrêmement poreux avec une structure proche d’une éponge mais avec une très grande surface interne ramenée à sa taille physique. Il peut être issu de plusieurs matériaux organiques à forte teneur en carbone comme les coquilles de noix de coco, les coquilles de noix, le lignite, le charbon bitumeux ou l’anthracite. Le matériau carboné est « activé » via une modification physique et une décomposition thermique dans un four, sous une atmosphère et une température contrôlées.

Le processus d’activation augmente significativement la surface par unité de volume d’un fin réseau de pores sous-microscopiques qui permet au charbon actif de fonctionner comme un matériau de filtration. L’origine du charbon et le processus d’activation utilisés déterminent les caractéristiques physiques du produit fini. Il y a de nombreux grades de charbons actifs, ils doivent donc être sélectionnés en fonction des usages auxquels ils sont destinés.

Qu’est-ce qui rend un charbon actif est idéal pour l’aquarium récifal ?

Il y a un grand nombre de tests internationaux validés pour évaluer et comparer les charbons actifs. Cependant, les paramètres les plus significatifs pour sélectionner un charbon destiné aux aquariums récifaux sont l’indice d’Iode et l’indice du Bleu de Méthylène. Ces deux paramètres mesurent la capacité du charbon à adsorber tous les déchets organiques d’un aquarium récifal qui ne sont pas retirés par la filtration mécanique et l’écumeur de protéines. Plus l’indice est grand, plus les matières organiques seront retirées de l’aquarium par gramme de charbon actif utilisé. Les deux indices sont aussi importants l’un que l’autre et devraient toujours être considérés lors de l’analyse des résultats.

Plusieurs fabricants spécifient un indice de molasses alors que les molécules de la taille des molasses sont retirées par l’écumeur de protéines, rendant ce critère obsolète pour l’étude de la compatibilité du charbon actif avec les aquariums récifaux.

Par le passé les charbons avaient la réputation de relâcher des phosphates dans l’eau ce qui n’est pas souhaitable en aquariophilie récifale. Aujourd’hui le taux de libération de phosphates est donc beaucoup plus considéré.  En réalité, tant que le taux de libération de phosphates est sous un niveau donné, les différences sous ce niveau ne sont pas mesurables en aquarium récifal et n’ont donc pas de  sens.

La propreté du produit est aussi étudiée et mesurée par l’indice de cendres. Le plus faible est ici le meilleur car des hauts niveaux indiquent qu’une grande quantité de particules sera relâchée dans l’eau réduisant ainsi la quantité réelle de charbon pouvant servir à la filtration. Les niveaux de cendres sont souvent indiqués par les fabricants mais le plus facile est de regarder la turbidité de l’eau lorsqu’on y verse le charbon.

En plus de ces indicateurs importants, l’efficacité globale du charbon dépendra aussi de ses caractères physiques tels que la densité du produit, le TSA, le volume des pores et la taille de maille.

Le charbon actif produit par le lignite et l’anthracite ne sont pas recommandés pour les aquariums récifaux à cause de l’excès de fine poudre relâchée dans l’eau (pouvant mener chez certains poissons à la nécrose de la ligne latérale nommée « HLLE » en anglais). La noix de coco ou le charbon bitumeux sont bien meilleurs.