Всяко лято със семейството ми прекосяваме света, пътуваме 3 000 мили до разнообразната в културно отношение Индия. Индия е държава, прословута с жестока жега и влага. Единственото облекчение за мен в тази жега е да пия много вода. Когато съм в Индия, родителите ми постоянно ми напомнят да пия преварена или бутилирана вода, защото за разлика от Америка, където мога просто да пусна чешмата и да си налея чиста, питейна вода, в Индия водата често е замърсена. Родителите ми трябва да са сигурни, че водата, която пием, е чиста.
Every summer, my family and I travel across the world, 3,000 miles away to the culturally diverse country of India. Now, India is a country infamous for its scorching heat and humidity. For me, the only relief from this heat is to drink plenty of water. Now, while in India, my parents always remind me to only drink boiled or bottled water, because unlike here in America, where I can just turn on a tap and easily get clean, potable water, in India, the water is often contaminated. So my parents have to make sure that the water we drink is safe.
Въпреки това, наскоро осъзнах, че не всеки е достатъчно късметлия да се наслаждава на чиста вода като нас. Извън къщата на дядо и баба, из натоварените улици на Индия, виждах хора, редящи се на дълги опашки под изгарящото слънце, които пълнеха кофи с вода от чешма. Видях дори деца, видимо на моя възраст, които пълнеха прозрачни пластмасови бутилки с мръсна вода от локвите встрани от пътя. Наблюдавайки тези деца, принудени да пият вода, която смятах, че е прекалено мръсна дори да докосвам, промених перспективата си за света. Тази недопустима социална несправедливост ме накара да искам да открия решение на световния проблем с чистата вода. Исках да разбера защо тези деца нямаха вода, съществена за живота. И осъзнах, че сме изправени пред глобална водна криза.
However, I soon realized that not everyone is fortunate enough to enjoy the clean water we did. Outside my grandparents' house in the busy streets of India, I saw people standing in long lines under the hot sun filling buckets with water from a tap. I even saw children, who looked the same age as me, filling up these clear plastic bottles with dirty water from streams on the roadside. Watching these kids forced to drink water that I felt was too dirty to touch changed my perspective on the world. This unacceptable social injustice compelled me to want to find a solution to our world's clean water problem. I wanted to know why these kids lacked water, a substance that is essential for life. And I learned that we are facing a global water crisis.
Може да ви се стори изненадващо, тъй като 75 процента от планетата ни е покрита с вода, но само 2.5 процента от нея е прясна, а по-малко от един процент от ресурсите прясна вода на земята е достъпен за консумация от хората. С увеличаване на населението, индустриалното развитие и икономическия растеж, нуждата ни от чиста вода се увеличава, въпреки че ресурсите прясна вода бързо се изчерпват. Според Световната здравна организация, 660 милиона човека по света нямат достъп до чиста вода. Липсата на достъп до чиста вода е водещата причина за смърт при деца под 5 годишна възраст в развиващите се страни, а УНИЦЕФ изчисляват, че 3 000 деца умират годишно от заболявания, причинени от замърсена вода.
Now, this may seem surprising, as 75 percent of our planet is covered in water, but only 2.5 percent of that is freshwater, and less than one percent of Earth's freshwater supply is available for human consumption. With rising populations, industrial development and economic growth, our demand for clean water is increasing, yet our freshwater resources are rapidly depleting. According to the World Health Organization, 660 million people in our world lack access to a clean water source. Lack of access to clean water is a leading cause of death in children under the age of five in developing countries, and UNICEF estimates that 3,000 children die every day from a water-related disease.
И така, след като се върнах у дома едно лято в осми клас, реших, че искам да комбинирам страстта си за разрешаване на глобалната криза с водата с интереса ми към науките. Така реших, че най-добре е да превърна гаража ни в лаборатория.
So after returning home one summer in eighth grade, I decided that I wanted to combine my passion for solving the global water crisis with my interest in science. So I decided that the best thing to do would be to convert my garage into a laboratory.
(Смях)
(Laughter)
Всъщност, първо превърнах кухнята ни в лаборатория, но родителите ми не бяха особено доволни и ме изритаха.
Actually, at first I converted my kitchen into a laboratory, but my parents didn't really approve and kicked me out.
Четях и много научни статии върху изследвания на водата и научих, че към момента в развиващите се страни, се използва нещо, наречено "соларна дезинфекция", или СД, за пречистване на водата. При СД, прозрачните пластмасови бутилки се пълнят със замърсена вода, а след това се излагат на слънчева светлина за 6 до 8 часа. УВ радиацията от слънцето унищожава ДНК-то на тези вредни патогени и пречиства водата. Докато СД е лесна за използване и енергийно ефективна, тъй като използва само слънчева енергия, процесът е много бавен, защото отнема до два дни при облачно време. За да се ускори процесът по СД, наскоро се въведе използването на нов метод, наречен "фотокатализа".
I also read a lot of journal papers on water-related research, and I learned that currently in developing countries, something called solar disinfection, or SODIS, is used to purify water. In SODIS, clear plastic bottles are filled with contaminated water and then exposed to sunlight for six to eight hours. The UV radiation from the sun destroys the DNA of these harmful pathogens and decontaminates the water. Now, while SODIS is really easy to use and energy-efficient, as it only uses solar energy, it's really slow, as it can take up to two days when it's cloudy. So in order to make the SODIS process faster, this new method called photocatalysis has recently been used.
Но какво точно представлява "фотокатализата"? Да разделим думата: "фото" означава "от слънцето," а "катализа" е "нещо, което ускорява дадена реакция". Това, което прави фотокатализата е да ускори този процес на соларна дезинфекция. Когато проникне слънчевата светлина и стартира "фотокатализатора", като титаниев диоксид (TiO2), тя създава тези изключително реактивни кислородни съединения, супероксиди като въглероден пероксид и хидроксилни радикали. Тези реактивни кислородни съединения могат да отстраняват бактерии и органични вещества, както и много други замърсители от питейната вода.
So what exactly is this photocatalysis? Let's break it down: "photo" means from the sun, and a catalyst is something that speeds up a reaction. So what photocatalysis is doing is it's just speeding up this solar disinfection process. When sunlight comes in and strikes a photocatalyst, like TiO2, or titanium dioxide, it creates these really reactive oxygen species, like superoxides, hydrogen peroxide and hydroxyl radicals. These reactive oxygen species are able to remove bacteria and organics and a whole lot of contaminants from drinking water.
За съжаление има няколко недостатъка в начина, по който към момента се прилага СД. Всъщност, взимат се прозрачните пластмасови бутилки и се покрива вътрешността им с фотокаталитично покритие. Но фотокатализаторите като титаниевия диоксид много често се използват в слънцезащитните кремове, за да блокират УВ радиацията. Когато покрият вътрешността на бутилките, те всъщност блокират част от УВ радиацията и намаляват ефективността на процеса. Също така, тези фотокаталитични покрития не са плътно прилепнали към пластмасовата бутилка, което значи, че се отмиват, а в крайна сметка хората пият катализатора. Въпреки че титаниевият диоксид е безопасен и инертен, неефективно е, ако пиете катализатора, защото ще трябва постоянно да го възстановявате, дори и след няколко употреби.
But unfortunately, there are several disadvantages to the way photocatalytic SODIS is currently deployed. See, what they do is they take the clear plastic bottles and they coat the inside with this photocatalytic coating. But photocatalysts like titanium dioxide are actually commonly used in sunscreens to block UV radiation. So when they're coated on the inside of these bottles, they're actually blocking some of the UV radiation and diminishing the efficiency of the process. Also, these photocatalytic coatings are not tightly bound to the plastic bottle, which means they wash off, and people end up drinking the catalyst. While TiO2 is safe and inert, it's really inefficient if you keep drinking the catalyst, because then you have to continue to replenish it, even after a few uses.
Целта ми беше да преодолея недостатъците на настоящите методи на обработка и да създам безопасен, устойчив икономичен и природосъобразен метод за пречистване на вода. Това, което започна като научен проект в осми клас, сега е моето фотокаталитично вещество за пречистване на вода. Веществото съдържа титаниев диоксид и цимент. Подобното на цимент вещество може да има различни форми, което осигурява изключително разнообразие в методите на приложение. Например, можете да направите пръчка, която лесно да се поставя в бутилки за индивидуална употреба или да направите порест филтър, който да филтрира вода за семейства. Можете дори да покриете вътрешността на контейнер за вода, за да пречиствате големи количества вода за големи общности, за дълъг период от време.
So my goal was to overcome the disadvantages of these current treatment methods and create a safe, sustainable, cost-effective and eco-friendly method of purifying water. What started off as an eighth grade science fair project is now my photocatalytic composite for water purification. The composite combines titanium dioxide with cement. The cement-like composite can be formed into several different shapes, which results in an extremely versatile range of deployment methods. For example, you could create a rod that can easily be placed inside water bottles for individual use or you could create a porous filter that can filter water for families. You can even coat the inside of an existing water tank to purify larger amounts of water for communities over a longer period of time.
Този процес и изминатият път не бяха никак лесни. Нямах достъп до модерна лаборатория. Бях на 14 години, когато започнах, но не позволих възрастта ми да възпрепятства интереса ми към научните изследвания и търсенето ми на решение за глобалната водна криза.
Now, over the course of this, my journey hasn't really been easy. You know, I didn't have access to a sophisticated laboratory. I was 14 years old when I started, but I didn't let my age deter me in my interest in pursuing scientific research and wanting to solve the global water crisis.
Водата не е само универсална съставка. Водата е универсално човешко право. По тази причина, продължавам да работя по този научен проект от 2012 година, за да мога да го изведа от лабораторията в реалния свят. А това лято основах "Катализатор за световна вода", социално начинание, целящо да катализира решения за глобалната водна криза.
See, water isn't just the universal solvent. Water is a universal human right. And for that reason, I'm continuing to work on this science fair project from 2012 to bring it from the laboratory into the real world. And this summer, I founded Catalyst for World Water, a social enterprise aimed at catalyzing solutions to the global water crisis.
(Аплодисменти)
(Applause)
Сама по себе си, една капка вода не може да постигне много, но когато се съберат много капки, те могат да поддържат живота на планетата ни. Както капките вода се комбинират и образуват океаните, така вярвам, че трябва да си сътрудничим при борбата с този глобален проблем.
Alone, a single drop of water can't do much, but when many drops come together, they can sustain life on our planet. Just as water drops come together to form oceans, I believe that we all must come together when tackling this global problem.
Благодаря ви.
Thank you.
(Аплодисменти)
(Applause)
Благодаря ви.
Thank you.
(Аплодисменти)
(Applause)