Actieve kool speelt als adsorptiemateriaal met een sterk ontwikkelde poriënstructuur de rol van "milieubeschermer" op het gebied van waterbehandeling, luchtzuivering, chemische scheiding en andere gebieden. Met een specifiek oppervlak van honderden vierkante meters per gram kan het zware metaalionen in water, schadelijke gassen in de lucht en organische verontreinigende stoffen in industrieel afvalwater opvangen zoals een spons die water absorbeert. Wanneer de adsorptiecapaciteit van actieve kool echter verzadigd raakt, veroorzaakt het direct weggooien ervan niet alleen verspilling van hulpbronnen, maar kunnen de verontreinigende stoffen die het bevat ook leiden tot secundaire vervuiling. Daarom wordt technologie voor reactivatie van actieve kool -, een proces dat de adsorptieprestaties van verzadigde actieve kool herstelt via fysische, chemische of biologische methoden - de sleutel tot het oplossen van het dilemma van "adsorptie - verwijdering" en levert het belangrijke ondersteuning voor de circulaire economie van hulpbronnen.
De ‘regeneratiereis’ van actieve kool begint met het nauwkeurig beoordelen van de adsorptietoestand ervan. De poriën in verzadigde actieve kool worden bezet door verontreinigende moleculen, zoals geblokkeerde "microtunnels". Gebruikelijke regeneratiemethoden omvatten thermische regeneratie, wat vergelijkbaar is met het geven van een "warm bad" aan actieve kool: onder bescherming met inert gas wordt verzadigde actieve kool verwarmd tot 800-1000 graden. Bij hoge temperaturen worden de moleculen van verontreinigende stoffen afgebroken of vervluchtigd, en kunnen de poriën opnieuw- worden uitgebreid. Deze methode heeft een regeneratie-efficiëntie van meer dan 90% en is de meest gebruikte technologie in de industrie, maar het probleem met het hoge energieverbruik fungeert als een 'wegversperring', wat onderzoekers ertoe aanzet om meer energie-efficiëntere oplossingen te onderzoeken. De technologie voor microgolfregeneratie daarentegen is als een 'precies chirurgisch mes', waarbij gebruik wordt gemaakt van de hoogfrequente trillingen van microgolven om de temperatuur van verontreinigende moleculen snel te verhogen en ze de poriën te laten verlaten, waarbij het energieverbruik slechts 1/3 van de thermische regeneratie bedraagt, en het verlies aan actieve kool als gevolg van verbranding bij hoge temperaturen kan verminderen.
De chemische regeneratiemethode is een slimme aanpak om verontreinigende stoffen ‘op te lossen’. Zure-base-oplossingen, oxidatiemiddelen en andere chemische reagentia werken als "reinigers" en reageren met de verontreinigende stoffen in de poriën van actieve kool door middel van neutralisatie, oxidatie of complexering, waardoor ze worden omgezet in oplosbare stoffen die kunnen worden afgewassen. Het gebruik van een zoutzuuroplossing kan bijvoorbeeld effectief verzadigde actieve kool verwijderen die zware metaalionen heeft geadsorbeerd, terwijl een natriumhydroxideoplossing organische verontreinigende stoffen kan ontleden. Deze methode is eenvoudig te bedienen en heeft lage kosten, maar de resten van chemische reagentia kunnen het hergebruik van actieve kool beïnvloeden, en de behandeling van afvalvloeistof moet strikt worden gecontroleerd om milieuvervuiling te voorkomen. De biologische regeneratiemethode is een "groene en milieuvriendelijke" vertegenwoordiger, waarbij gebruik wordt gemaakt van de metabolische werking van micro-organismen om organische verontreinigende stoffen af te breken in onschadelijk kooldioxide en water, alsof actieve kool frisse lucht kan "inademen". Deze methode heeft een extreem laag energieverbruik en is milieuvriendelijk, maar de regeneratiecyclus is langer en geschikt voor de behandeling van organische verontreinigende stoffen met lage- concentratie.
Met de steeds strengere eisen op het gebied van milieubescherming en de verbetering van het bewustzijn over recycling van hulpbronnen, ontwikkelt de technologie voor reactivatie van actieve kool zich in de richting van intelligentie en diversificatie. Nieuwe composietregeneratietechnologieën, zoals thermische chemische gecombineerde regeneratie, combineren verwarming op hoge- temperatuur met hulp van chemische reagentia, waardoor niet alleen de regeneratie-efficiëntie kan worden verbeterd, maar ook het energieverbruik kan worden verlaagd; terwijl de elektrochemische regeneratietechnologie de oxidatie en ontleding van verontreinigende stoffen op het elektrodeoppervlak mogelijk maakt door de werking van een elektrisch veld, waardoor "regeneratie met elektriciteit" en gemakkelijke bediening wordt bereikt. Deze technologische doorbraken verlengen niet alleen de levensduur van actieve kool, maar transformeren deze ook van een 'eenmalig verbruiksartikel' in een 'herbruikbare hulpbron'. Uit gegevens blijkt dat de adsorptieprestaties van geregenereerde actieve kool zich kunnen herstellen tot 80%-95% van die van nieuwe koolstof, terwijl de kosten slechts 1/3-1/2 van die van nieuwe koolstof bedragen, waardoor de industriële verwerkingskosten aanzienlijk worden verlaagd.
Gedreven door de “dual carbon” doelstellingen, gaat de betekenis van de reactiveringstechnologie van actieve kool verder dan alleen het terugwinnen van materiaal. Het vermindert niet alleen de afhankelijkheid van grondstoffen zoals hout en steenkool, verlaagt de koolstofemissies in het productieproces van actieve kool, maar bouwt ook een gesloten "adsorptie - regeneratie - her-adsorptie"-systeem op. In de toekomst, met de volwassenheid van geavanceerde technologieën zoals nanokatalytische regeneratie en regeneratie van superkritische vloeistoffen, kan actieve kool een 'oneindige recycling' bereiken, waarbij continue energie wordt geïnjecteerd in groene productie en duurzame ontwikkeling. Net zoals de poriënstructuur van actieve kool verontreinigende stoffen opvangt, draagt deze technologie ook de diepgaande reflectie van de mensheid over recycling van hulpbronnen en ecologische bescherming in zich. - In de balans tussen ontwikkeling en milieubescherming is elke regeneratie een levendige interpretatie van het concept dat "groene bergen en helder water net zo waardevol zijn als goud en zilver".