Els grànuls de carbó GAC (carbó activat granular) són una de les categories bàsiques de la classificació del carbó activat, juntament amb el carbó activat en pols, formant les formes principals. Es defineix com un material de carboni porós sòlid amb un diàmetre superior a 0,1 mil·límetres, que forma una estructura de porus desenvolupada mitjançant processos d'activació física o química. En comparació amb el carbó activat en pols, el GAC té característiques com ara una mida de partícula més gran, una gran resistència mecànica i una baixa resistència, cosa que el fa insubstituïble en escenaris de processament continu industrial.
Els avantatges de GAC rau en les seves propietats físiques úniques. Els grànuls de carboni ben desenvolupats-l'estructura micro i mesoporosa poden absorbir eficaçment contaminants orgànics, metalls pesants, etc., i és especialment bo per tractar gasos d'escapament de baixa-concentració i gran-volum. A més, la seva forma granular no es perd fàcilment en l'aigua o el flux d'aire dinàmics, per la qual cosa és adequat per a operacions a llarg termini-en equips com ara torres empaquetades i dipòsits de filtre.
Segons la font de matèries primeres, el GAC es pot classificar en tres grans categories. En primer lloc, els grànuls de carboni-de carbó, que domina el mercat principal, tenen un cost baix però un contingut de cendra relativament elevat i són adequats per al tractament d'aigües residuals industrials. En segon lloc, el carbó activat granular de closca de coco, que té una gran resistència i un excel·lent rendiment d'adsorció, pertany a la categoria-alta i s'utilitza per a la purificació d'aigua potable. Finalment, el carbó activat granular de closca de fruita, fet de closques de nous i closques d'albercoc, és adequat per a escenaris especials de tractament d'aigua.
GAC també té un paper important en la governança ambiental. En primer lloc, en el tractament de COV, els llits d'adsorció de GAC poden capturar de manera eficient els gasos de residus orgànics com el benzè i els èsters en plantes de processament de productes químics, cautxú i aliments, especialment adequats per a grans volums d'aire i baixes concentracions de gasos residuals. En segon lloc, en el tractament de l'aigua, pot eliminar el clor residual, les olors i els residus de pesticides, cosa que el converteix en un material clau per al subministrament d'aigua municipal i el tractament d'aigües residuals. En tercer lloc, en la direcció de la innovació tecnològica, el carbó bio-activat (BAC) forma un sistema de carbó bio{-activat immobilitzant microorganismes a la superfície del GAC, que pot aconseguir simultàniament l'adsorció física i la degradació biològica, allargant significativament la vida útil del GAC i millorant l'eficiència del tractament de compostos orgànics refractaris com els fenols. En quart lloc, en la modificació funcional, el GAC es pot utilitzar com a portador de catalitzadors d'òxid metàl·lic, per exemple: òxid de cobalt/GAC: activa el persulfat per degradar les aigües residuals de colorant (com ara la taronja de metilo); níquel/GAC (Ni/GAC): catalitza el persulfat de sodi per generar radicals sulfat, descomposant eficientment els contaminants orgànics.
Hi ha principalment tres processos principals de preparació per al GAC. El primer és el mètode de lligant, que utilitza aglutinants com el líquid residual de polpa de sulfit i el midó per unir les matèries primeres, i després les carbonitzen i les forma. Aquest procés és senzill però té una porositat relativament baixa. El segon és el mètode lliure de lligant-, el mètode d'activació de reactius químics: utilitzant activadors com ZnCl₂ i H₃PO₄, el desenvolupament dels porus és més exhaustiu (com Norit GAC 1240W). El tercer és el mètode d'activació directa, que utilitza l'activació de vapor d'alta-temperatura i té una millor compatibilitat amb el medi ambient.
La indústria xinesa de GAC s'enfronta al problema de la insuficient competitivitat dels productes-de gamma alta, que es manifesta principalment en els aspectes següents: la proporció de GAC basat en carbó-és massa alta i les matèries primeres per a GAC de closca de coco depenen de les importacions; el grau d'automatització és baix i la consistència dels productes és més feble que la de les marques internacionals. GAC no només és un terme material, sinó que també simbolitza l'evolució del carbó activat d'un adsorbent a una plataforma funcional. Les seves aplicacions transfrontereres-en els camps de la protecció del medi ambient, l'energia i la salut reflecteixen la lògica bàsica de la ciència dels materials per aconseguir la innovació funcional mitjançant el disseny estructural. En el futur, amb la integració profunda de la tecnologia de bio-fixació (com ara BAC) i la modificació catalítica, s'espera que GAC es converteixi en un "portador intel·ligent de carboni" en la governança ambiental, impulsant una revolució tecnològica verda.