Στην Αμερική υπάρχει το US Environmental Protection Agency, που πρακτικά είναι το τμήμα προστασία περιβάλλοντος. Το τμήμα αυτό διαθέτι τη λίστα “EPA Regulated Water Contaminants” , δηλαδή μία λίστα με διάφορους μολυντές που βρίσκονται υπό παρακολούθηση. Το μεγαλύτερο μέρος αυτής της λίστας που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Water Technology είναι η κατηγορία των οργανικών, όπου περιλαμβάνονται τα Volatile Organic Combounds ή αλλιώς Volatile organics ή (στα ελληνικά) πτητικές οργανικές ενώσεις.

Σε αυτή τη κατηγορία η λίστα περιλαμβάνει 32 πολύ κακούς μολυντές, αρκετοί εκ των οποίων έχουν γνώριμα ονόματα όπως βενζόλιο, 1,1 διχλωροαιθυλένιο,  τετραχλωράνθρακα, διοξίνη, στυρόλιο, τολουόλιο, χλωροφόρμιο και χλωριούχο βινύλιο. Για να σας δώσω μία ιδέα του πόσο “επικίνδυνη” είναι αυτή η λίστα, αρκεί να σας αναφέρω ότι κάθε ένα από αυτά τα “κακοποιά στοιχεία” ανήκει στην κατηγορία “Total Trihalomethanes” ή αλλιώς Τριαλογονομεθάνια, μία κατηγορία που δημιουργείται από αμέτρητα ακόμα χημικά που μπορεί να φθάνουν τις χιλιάδες και σχηματίζονται όταν νερό που περιέχει οργανική ύλη (πρακτικά όλο το νερό…) έρθει σε επαφή με χλώριο. Το μέγιστο επιτρεπτό επίπεδο για τα τριαλογονομεθάνια, τα οποία είναι ύποπτα ότι προκαλούν καρκίνο και βρίσκονται κυριολεκτικά σε όλα τα δίκτυα νερού που χρησιμοποιούν χλώριο για να απολυμαίνουν το νερό, είναι μόνο το 1/10 του 1ppm (part per million= μέρος στο εκατομμύριο). Για την κατηγορία των Οργανικών, η βασική επεξεργασία καθαρισμού και βασικά η μόνη συνιστώμενη επεξεργασία είναι ο ενεργός άνθρακας.

Η κατηγορία Φυτοφάρμακα του EPA (US Environmental Protection Agency) περιλαμβάνει 14 γνώριμα δηλητήρια όπως Aldicarb, Chlordane, Heptachlor, and Lindane. Σε όλες τις 14 περιπτώσεις, ο ενεργός άνθρακας είναι πάλι η μόνη συνιστώμενη κατεργασία. Από τα 12 ζιζανιοκτόνα που απαριθμούνται στη λίστα ((2,4-D, Atrazine, etc.), ο ενεργός άνθρακας είναι πάλι η μόνη σωτηρία.

Για αυτές λοιπόν τις κατηγορίες και βασικά στις περισσότερες περιπτώσεις, η μόνη λύση είναι ο ενεργός άνθρακας.

Όταν ο κόσμος λέει φίλτρο νερού, συνήθως εννοούν ένα είδος ενεργού άνθρακα. Κάποιοι εννοούν ένα φίλτρο βρύσης, κάποιοι εννοούν ένα φίλτρο κάτω από τον πάγκο κτλ. Όλα όμως τα φίλτρα αποτελούνται από ενεργό άνθρακα. Από τότε που οι Αιγύπτιοι ανακάλυψαν ότι το νερό που αποθήκευαν σε ξυλοκάρβουνο έμενε περισσότερο καιρό φρέσκο και είχε καλύτερη γεύση, ο άνθρακας έγινε το βασικό μέσο στην επεξεργασία νερού. Οι αιώνες που πέρασαν χρησιμοποιώντας άνθρακα για αυτό το λόγο, πιστοποιούν την αποτελεσματικότητά του.

Αυτό όμως που δεν κάνει ο ενεργός άνθρακας, μπορεί κανείς να το δει στις υπόλοιπες τρεις κατηγορίες της λίστας του EPA. Ο άνθρακας αναφέρεται ως “θεραπεία” σε μόνο έναν από τους μολυντές της κατηγορίας “Μικροβιολογικά” αυτής της λίστας, και αυτή είναι η θολότητα (turbidity).  Δεν προτείνεται για την απομάκρυνση κολοβακτηρίων ή κυστών, παρόλο που με τη σύγχρονη τεχνολογία, τα καλά φίλτρα ενεργού άνθρακα μπορούν να απομακρύνουν αυτούς τους μολυντές καθώς και κύστες όπως giardia and cryptosporidium σχετικά άνετα. Αυτό όμως δεν αποτελεί το στάνταρντ, καθώς στην αγορά κυκλοφορούν επίσης πολλά φίλτρα ενεργού άνθρακα χαμηλής ποιότητας. Μάλιστα, τα πορώδη φίλτρα συμπαγούς ενεργού άνθρακα ήταν οι πρώτες συσκευές που πιστοποιήθηκαν από το NSF (το πιο διάσημο ανεξάρτητο γραφείο που ελέγχει και πιστοποιεί την απόδοση προϊόντων) για την απομάκρυνση κρυπτοσποριδίων. Τα πορώδη αυτά φίλτρα συμπαγούς ενεργού άνθρακα απομακρύνουν κύστες απλά και μόνο λόγω της μικρής διαπερατότητας που έχουν. Ένα φίλτρο με πραγματική διαπερατότητα 5 μικρά (5 χιλιοστά του χιλιοστού) μπορεί να συγκρατήσει τα κρυπτοσπορίδια που είναι δέκα φορές πιο “χοντρά” από τις τρύπες του φίλτρου αυτού.

Επιπλέον, τα σύγχρονα φίλτρα ενεργού άνθρακα μπορούν πλέον και απομακρύνουν και μικροβιολογικούς παράγοντες. Το ίδιο συμβαίνει και στην κατηγορία “Ανόργανα”. Ο ενεργός άνθρακας φιγουράρει στη λίστα του EPA σαν συνιστώμενη θεραπεία ενάντια στον Υδράργυρο αλλά τα φίλτρα συμπαγούς άνθρακα μπορούν με κατάλληλη επεξεργασία να απομακρύνουν και τον Μόλυβδο. Κάποια φίλτρα μάλιστα είναι πιστοποιημένα από το NSF ότι μπορούν να απομακρύνουν τον Μόλυβδο αλλά και τον αμίαντο. Ντε φάκτο όμως, η απομάκρυνση των ανόργανων είναι δουλειά της αντίστροφης όσμωσης και των ρητινών ανταλλαγής ιόντων. Το ίδιο συμβαίνει και με την κατηγορία Radionuclides, όπου ο ενεργός άνθρακας δεν είναι αποτελεσματικός και το βασικό μέσο απομάκρυνσης αυτών των μολυντών είναι μόνο η αντίστροφη όσμωση.

Εάν σκέφτεστε να αγοράσετε ένα φίλτρο νερού για το σπίτι σας, λάβετε υπόψη τα παρακάτω:

Το χλώριο δεν συμπεριλαμβάνεται στις παραπάνω λίστες γιατί η EPA δεν το θεωρεί μολυντή. Παρόλο που αυτό είναι τρελό, λάβετε υπόψιν ότι έχει πολιτικές προεκτάσεις και δεν πρόκειται να αλλάξει σύντομα. Το χλώριο είναι το πιο φθηνό και παράλληλα καλό μέσο απολύμανσης του δικτύου των πόλεων. Είναι ένα αναγκαίο κακό. Η απομάκρυνση του χλωρίου είναι η βασική δουλειά των φίλτρων ενεργού άνθρακα και τίποτα δεν συγκρίνεται με αυτό.

Εάν οι πωλητές αντίστροφης όσμωσης σας πουν ότι η όσμωση δεν απομακρύνει το χλώριο, θα πρέπει να γνωρίζετε ότι όλα τα συστήματα αντίστροφης όσμωσης περιλαμβάνουν τουλάχιστον ένα φίλτρο ενεργού άνθρακα. Μάλιστα, οι μεμβράνες της αντίστροφης όσμωσης χαλάνε από το χλώριο γιαυτό και χρειάζεται ένα φίλτρο ενεργού άνθρακα για να απομακρύνει το χλώριο πριν φτάσει στη μεμβράνη. Οι μολυντές που συνήθως επιθυμεί ο περισσότερος κόσμος να απομακρύνει και δεν τα καταφέρνει καλά ο ενεργός άνθρακας είναι το fluoride, nitrates, and sodium (νιτρικά και νάτριο). Η αντίστροφη όσμωση μπορούν να απομακρύνουν και τα τρία, οπότε εάν συνδυάσει κανείς αντίστροφη όσμωση με ένα φίλτρο ενεργού άνθρακα τότε έχει μία ολοκληρωμένη λύση. Οι τρεις αυτοί μολυντές όμως μπορούν να απομακρυνθούν και με ειδικά φίλτρα σχεδιασμένα να απομακρύνουν τους συγκεκριμένους μολυντες. Για παράδειγμα μπορεί κάποιος να εγκαταστήσει ένα διπλό φίλτρο όπου στο πρώτο στάδιο το φίλτρο θα καθαρίζει το νερό από τα νιτρικά και το άλλο θα είναι ένα απλό φίλτρο ενεργού άνθρακα.

Όλα τα φίλτρα ενεργού άνθρακα δεν είναι το ίδιο, αν και μοιάζουν πολύ οπτικά. Κάποια αποδίδουν καλύτερα από κάποια άλλα και κάποια κατασκευάζονται για συγκεκριμένο σκοπό. Η απόδοση ενός φίλτρου άνθρακα εξαρτάται από την ποσότητα και τον τύπο του άνθρακα, από τον τρόπο που σχεδιάζεται και φυσικά την ποιότητα του άνθρακα. Συνήθως τα φίλτρα συμπαγούς ενεργού άνθρακα αποδίδουν καλύτερα από τα GAC (Granular Activated Carbon) ή αλλιώς τα φίλτρα κοκκώδους ενεργού άνθρακα (δηλαδή σε σκόνη), αν και τα τελευταία κάνουν μια χαρά δουλειά.

Το φίλτρο άνθρακα είναι ένα προϊόν που κατασκευάζει ο άνθρωπος. Αν και μερικές φορές το αποκαλούμε χάριν συντομίας “άνθρακα”, στην πραγματικότητα είναι ένα υλικό από άνθρακα που έχει επεξεργαστεί με ατμό και πολύ υψηλές θερμοκρασίες και όλα αυτά με την απουσία οξυγόνου.

Υπάρχουν πολλοί τύποι άνθρακα. Τα περισσότερα φίλτρα άνθρακα κατασκευάζονται από γαιάνθρακα (κάρβουνο) αλλά χρησιμοποιούνται και άλλα υλικά όπως ξύλο και κελύφη καρπών. Το κέλυφος καρύδας έχει γίνει πολύ μόδα τα τελευταία χρόνια, όχι μόνο επειδή προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας αλλά επειδή παράγει ένα πολύ εύγευστο νερό και είναι πολύ καλό στην απομάκρυνση τριαλογονομεθανίων.

Τα φίλτρα άνθρακα λειτουργούν με τη μέθοδο της προσρόφησης. Προσρόφηση είναι πρακτικά η προσκόλληση σε ένα λεπτό στρώμα από μόρια στην επιφάνεια ακέραιων σωμάτων με τα οποία έρχονται σε επαφή. Ο άνθρακας προσελκύει συγκεκριμένα χημικά σε μοριακή βάση ακριβώς όπως δουλεύει ένας μαγνήτης που προσελκύει μόνο μεταλλικά αντικείμενα. Μόλις η επιφάνεια του φίλτρου είναι γεμάτη, τότε πρέπει να αντικαταστήσουμε το φίλτρο μας.

Η έγκαιρη αλλαγή του ανταλλακτικού φίλτρο είναι πολύ σημαντική καθώς το φίλτρο άνθρακα έχει διαφορετική αντοχή σε διαφορετικούς μολυντές. Αρκετοί άνθρωποι βασίζονται μόνο στην αντοχή του φίλτρου στο χλώριο για να προγραμματίσουν την αντικατάστασή του. Αυτό έχει νόημα μόνο εάν το μόνο που περιμένετε από το φίλτρο σας είναι να απομακρύνει το χλώριο. Τα περισσότερα φίλτρα άνθρακα θα ξεκινήσουν να “διαρρέουν” άλλα χημικά πολύ πριν σταματήσουν να απομακρύνουν το χλώριο. Για παράδειγμα το φίλτρο Matrikx που χρησιμοποιείται ευρέως στην Ελλάδα αντέχει για 20000 γαλόνια αποχλωρίωσης. Το ίδιο φίλτρο όμως χάνει την αποτελεσματικότητά τους στην απομάκρυνση τριαλογονομεθανίων στα 750 γαλόνια. Γιαυτό λοιπόν πρέπει να αντικαθίσταται μία φορά το χρόνο τουλάχιστον, ακόμα και αν αντέχει ακόμα να απομακρύνει αποτελεσματικά το χλώριο.

Οι κατασκευαστές φίλτρων άνθρακα μετράνε τα φίλτρα με “μικρά”. Τα μικρά είναι ένα μέτρο μέτρησης του πόρου του φίλτρου, οπότε όσο πιο μικρός είναι αυτός ο αριθμός τόσο πιο στενό είναι το φίλτρο. Το CTO που βλέπετε να αναγράφεται δίπλα στα περισσότερα φίλτρα του εμπορίου σημαίνει Chlorine, Taste, Odor δηλαδή Χλώριο, Γεύση, Μυρωδιά. Αυτό σημαίνει ότι ο κατασκευαστής λέει ότι το φίλτρο απομακρύνει απλά αυτά τα τρία πράγματα. Το φίλτρο μπορεί να κάνει αρκετά περισσότερα αλλά ο κατασκευαστής δεν μπορεί να το εγγυηθεί. Φυσικά δεν μιλάμε για τις “καλές” και παλιές εταιρίες όπως η Αγγλική Doulton ή η Αμερικάνικη Watts αλλά για τα περισσότερα φίλτρα του εμπορίου που κατασκευάζονται με χαμηλά στάνταρ. Συνήθως τα περισσότερα φίλτρα άνθρακα έχουν διαπερατότητα 5 μικρά, υπάρχουν όμως και πιο στενά. Φυσικά όσο πιο στενά τόσο πιο καλά είναι τα φίλτρα, βουλώνουν όμως πιο γρήγορα και κόβουν τη ροή του νερού. Δεν θα γεμίσετε ένα ποτήρι νερού γρήγορα με ένα φίλτρο διαπερατότητας 0,5 μικρών.

Οι κατασκευαστές φίλτρων επίσης χρησιμοποιούν τις λέξεις “απόλυτο” και “ονομαστικό” για να περιγράψουν τη διαπερατότητα των φίλτρων τους. Ας εξηγήσουμε εδώ τι συμβαίνει. Απόλυτο σημαίνει απόλυτο. Ονομαστικό σημαίνει “πάνω κάτω”.  Είναι πολύ σημαντικό να το καταλάβετε αυτό για να ξέρετε τί να ζητήσετε από ένα κατάστημα με φίλτρα νερού. Θέλετε την απόλυτη διαπερατότητα και όχι την “περίπου” διαπερατότητα.

Προφανώς όσο πιο πολλά μπορεί να κάνει ένα φίλτρο άνθρακα, τόσο μειώνεται και η διάρκεια ζωής του. Για να το πω πιο απλά, ένα πολύ στενό φίλτρο βουλώνει πιο γρήγορα γιατί πολύ απλά τα πιάνει όλα. Ένα φίλτρο που υπόσχεται ότι κρατάει περισσότερο από ένα χρόνο, μπορεί να το κάνει γιατί μπορεί να αφήσει να περάσουν μολυντές που είναι μικρότεροι από μία μπάλα του τένις…

Για να συνοψίσω, ο ενεργός άνθρακας είναι ένα εξαιρετικά πολύπλευρο και αποτελεσματικό μέσο φίλτρανσης του νερού. Έχει τεράστια επιφάνεια. Σκεφτείτε μόνο ότι μία λίβρα (Pound) δηλαδή 453 γραμμάρια άνθρακα έχουν μία επιφάνεια φίλτρανσης ίση με μισό τετραγωνικό χιλιόμετρο! Φιλτράρει αποτελεσματικά οργανικά χημικά, πτητικές οργανικές ενώσεις, φυτοφάρμακα, ζιζανιοκτόνα, χλώριο και παράγοντα του χλωρίου όπως το χλωροφόρμιο. Δεν υπάρχει καλύτερο μέσο βελτίωσης της γεύσης και της μυρωδιάς του νερού από τον ενεργό άνθρακα.