a. Sản xuất và tiêu thụ polystyrene (PS)
Năng lực sản xuất polystyrene (PS) của thế giới gần 20 năm trở lại đây tăng trưởng nhanh chóng mức cao kỷ lục tại châu Á. Thế kỷ XIX, thế giới có công suất sản xuất hàng năm hơn 13 triệu tấn nhựa polystyrene/năm.
Từ đầu năm 2000, lượng tiêu thụ nhựa polystyrene trên toàn thế giới giảm hơn so với năm 1999 là 1,4%, mức tăng thấp nhất trong những năm gần đây. Đặc biệt là tác động của cuộc khủng hoảng tài chính châu Á, giảm sản xuất đến các quốc gia và khu vực này cũng tập trung ở khu vực châu Á. Năm 2003, tổng sản lượng polystyrene của thế giới đạt 14,26 triệu tấn/năm, trong đó sản lượng ở Bắc Mỹ là 3.252.000 tấn/năm, chiếm 22,8% tổng số sản lượng polystyrene được sản xuất của thế giới, Nam Mỹ là 666.000 tấn/năm, chiếm tổng sản lượng của thế giới là 4,8%, Tây Âu công suất 2.954.000 tấn/năm, chiếm tổng sản lượng của thế giới là 20,7%, Đông Bắc Á năng lực sản xuất là 4.892.000 tấn/năm, chiếm tổng sản lượng của thế giới là 34,3%, khu vực Đông Nam Á có công xuất là 973.000 tấn/năm, chiếm khoảng 6,8%, Các khu vực khác có công xuất là 1.525.000 tấn/năm, chiếm tổng sản lượng của thế giới là 10,7% [22].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Năm 2003, tổng lượng tiêu thụ polystyrene trên thế giới bằng 10.889.000 tấn, trong đó tiêu thụ tại Bắc Mỹ 2.505.000 tấn/năm, chiếm 23,0% tổng mức tiêu thụ polystyrene của thế giới. Nam Mỹ, tiêu thụ 445.000 tấn/năm, chiếm 4,1% so với tổng mức tiêu thụ của thế giới. Châu Âu lượng tiêu thụ là 2.269.000 tấn/năm, chiếm 20,8% tổng mức tiêu thụ của thế giới. Đông Bắc Á, lượng tiêu thụ là 4.092.000 tấn/năm, chiếm 37,6% tổng lượng tiêu thụ của thế giới, lượng tiêu thụ trong khu vực Đông Nam Á là 49,8 triệu tấn/năm, chiếm 4,6% tổng lượng tiêu thụ, tiêu thụ trong các bộ phận khác của 1,08 triệu tấn/năm, chiếm 9,9% tổng mức tiêu thụ. Do đó Bắc Mỹ, Nam Mỹ sản xuất polystyrene cân bằng và bán hàng, hơi dư thừa ở Tây Âu, trong khi khu vực Đông Bắc Á vẫn cần phải dựa vào nhập khẩu để đáp ứng sự thiếu hụt. [22]
b. Xử lý polystyrene (PS)
Rác thải xốp được xử lý theo một số công nghệ truyền thống như: phương pháp nhiệt phân, phương pháp đốt tuy nhiên trong quá trình xử lý làm phát sinh nhiều khí thải nguy hiểm cho sức khỏe con người như: CO2, H2S…
Gần đây, các nhà khoa học Ireland sử dụng một loại vi khuẩn để bẻ gãy các mạch của rác thải xốp, tạo ra một loại chất dẻo dễ phân huỷ sinh học. Giải pháp của Kevin OConnor, Đại học tổng hợp Dublin (Ireland) có thể giúp nước Mỹ tránh được việc phải chôn lấp khoảng 2,3 triệu tấn rác nhựa có nguồn gốc dầu mỏ này mỗi năm.
Xốp - một loại vật liệu làm từ polystyrene - chứa hydro và carbon, nhưng không phải ở dạng mà vi khuẩn có thể tiêu hoá được. Giới khoa học từng sử dụng vi sinh vật để phân huỷ các hoá chất có mặt trong xốp, nhưng tới nay chưa ai có thể tạo ra một loại sản phẩm phụ có ích.
Để khiến vật liệu này dễ phân huỷ, nhóm của OConnor đã làm nóng xốp lên qua một quy trình đặc biệt có tên gọi pyrolysis - làm nóng chảy polystyrene ở nhiệt độ rất cao trong môi trường không ôxy để bẻ gãy các liên kết hoá học. Môi trường không ôxy nghĩa là không có sự cháy và phát thải.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Trong quá trình đó, polystyrene trở thành styrene lỏng - một hợp chất carbon mà vi khuẩn có thể "chén".
Vi khuẩn được chọn ở đây là chủng Pseudomonas putida, sống trong
đất, ăn carbon, nitơ, hydro và ôxy có mặt trong các vật chất hữu cơ như xác thực vật chết. Trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học đã tạo ra một môi trường thuận lợi cho vi khuẩn, nuôi chúng bằng những thức ăn ưa thích, trong đó có nitơ và ôxy. Một dòng dầu styrene ổn định được cấp cho vi khuẩn, giúp chúng tăng trưởng. Sau khi quần thể lớn tới kích cỡ nhất định, người ta dừng cấp nitơ cho chúng, điều đó kích thích vi khuẩn bắt đầu dự trữ carbon để dùng về sau. Khi dự trữ carbon, vi khuẩn đã biến nó thành một loại chất dẻo có tên polyhydroxyalkanoate, hay PHA. Chất dẻo này cấu thành từ những axit béo và dễ dàng bị các enzyme do vi khuẩn tiết ra bẻ gãy [21].