Jeden Sommer reisen meine Familie und ich um die Welt, fast 5000 km weit, in das kulturell vielfältige Indien. Indien ist berüchtigt für seine sengende Hitze und Feuchtigkeit. Für mich ist das einzige Mittel gegen diese Hitze, viel Wasser zu trinken. Wenn wir in Indien sind, mahnen meine Eltern mich, nur abgekochtes oder abgefülltes Wasser zu trinken. Denn anders als hier in den USA, wo ich ganz einfach sauberes Trinkwasser aus dem Wasserhahn bekomme, ist das Wasser in Indien oft verschmutzt. Meine Eltern müssen also sicherstellen, dass wir sauberes Wasser trinken.
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.
Ich habe aber schnell gemerkt, dass nicht jeder das Glück hat, so sauberes Wasser wie wir zu genießen. Vor dem Haus meiner Großeltern in den geschäftigen Straßen Indiens sah ich, wie Menschen Schlange standen, in der heißen Sonne, und Eimer mit Wasser aus einem Hahn füllten. Ich sah sogar Kinder, die anscheinend in meinem Alter waren, wie sie saubere Plastikflaschen mit schmutzigem Wasser aus Rinnsälen entlang der Straße füllten. Zu sehen, wie diese Kinder Wasser trinken mussten, das ich sogar zu dreckig zum Berühren fand, veränderte meine Sicht auf die Welt. Diese inakzeptable soziale Ungerechtigkeit trieb mich dazu an, nach einer Lösung für das Trinkwasserproblem der Welt zu suchen. Ich wollte wissen, warum es diesen Kindern an Wasser fehlte, einem so lebenswichtigen Gut. Ich erfuhr, dass wir es mit einer globalen Wasserkrise zu tun haben.
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.
Das scheint vielleicht überraschend, da 75 % unseres Planeten von Wasser bedeckt ist, aber nur 2,5 % davon ist Süßwasser, und weniger als ein Prozent des Süßwasservorrats der Erde steht den Menschen zur Verfügung. Mit einer wachsenden Bevölkerung, industrieller Entwicklung und Wirtschaftswachstum steigt auch unser Bedarf an sauberem Wasser, doch unsere Süßwasserressourcen sind schnell aufgebraucht. Laut der Weltgesundheitsorganisation haben 660 Millionen Menschen in unserer Welt keinen Zugang zu einer sauberen Wasserquelle. Der fehlende Zugang zu sauberem Wasser ist eine häufige Todesursache bei Kindern unter fünf Jahren in Entwicklungsländern, und UNICEF schätzt, dass täglich 3000 Kinder an einer durch Wasser verursachten Krankheit sterben.
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.
Als ich in einem Sommer in der achten Klasse nach Hause kam, beschloss ich, meine Leidenschaft dafür, die globale Wasserkrise zu lösen, mit meinem naturwissenschaftlichen Interesse zu kombinieren. Ich beschloss, das Beste wäre, meine Garage in ein Labor zu verwandeln.
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.
(Lachen)
(Laughter)
Eigentlich verwandelte ich erst meine Küche in ein Labor, aber das gefiel meinen Eltern nicht. Sie warfen mich raus.
Actually, at first I converted my kitchen into a laboratory, but my parents didn't really approve and kicked me out.
Ich las viele wissenschaftliche Artikel zur Wasserforschung und erfuhr, dass man in Entwicklungsländern derzeit die sogenannte solare Desinfektion, auch SODIS abgekürzt, zur Wasserreinigung einsetzt. Bei SODIS füllt man saubere Plastikflaschen mit verschmutztem Wasser und setzt sie sechs bis acht Stunden dem Sonnenlicht aus. Die UV-Strahlung der Sonne zerstört die DNS der schädlichen Krankheitserreger und entkeimt das Wasser. Die SODIS-Methode ist leicht anzuwenden und energieeffizient, da man nur Solarenergie braucht, aber sie ist echt langsam, da es bei Bewölkung bis zu zwei Tage dauern kann. Um den SODIS-Prozess zu beschleunigen, wird seit kurzem eine neue Methode namens Photokatalyse eingesetzt.
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.
Was genau ist diese Photokatalyse? Kurz erklärt: "Photo" bedeutet "von der Sonne", und ein Katalysator beschleunigt eine Reaktion. Die Photokatalyse beschleunigt also einfach die solare Desinfizierung. Trifft Sonnenlicht auf einen Photokatalysator, zum Beispiel TiO2, Titaniumdioxid, werden stark reaktive Sauerstoffspezies gebildet, wie Superoxide, Wasserstoffperoxid und Hydroxil-Radikale. Diese reaktiven Sauerstoffspezies können Bakterien, organische Stoffe und eine Menge Schadstoffe aus Trinkwasser entfernen.
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.
Aber leider gibt es einige Nachteile beim derzeitigen Einsatz der photokatalytischen SODIS-Methode. Sie nehmen saubere Plastikflaschen und überziehen ihre Innenseite mit einer photokatalytischen Schicht. Aber Photkatalysatoren wie Titaniumdioxid werden gewöhnlich in Sonnencremes verwendet, um UV-Strahlung abzublocken. Wenn man sie in diesen Flaschen aufträgt, blockieren sie einen Teil der UV-Strahlung und verringern so die Wirksamkeit des Vorgangs. Diese photokatalytischen Schichten sind nicht eng an die Plastikflasche gebunden, das heißt, sie lösen sich und die Menschen trinken die Katalysatoren. TiO2 ist zwar sicher und inaktiv, aber es ist ineffizient, wenn man den Katalysator trinkt. Denn dann muss man ihn nach wenigen Anwendungen erneut auftragen.
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.
Mein Ziel war es, die Nachteile der aktuellen Behandlungsmethoden zu überwinden und eine sichere, nachhaltige, kostengünstige und umweltfreundliche Methode zur Wasserreinigung zu entwickeln. Mein Naturwissenschaftsprojekt für die achte Klasse wurde zu meinem photokatalytischen Gemisch zur Wasserreinigung. Das Gemisch verbindet Titaniumdioxid mit Zement. Das zementartige Gemisch kann in verschiedene Formen gebracht werden, wodurch sich vielseitige Einsatzmöglichkeiten ergeben. Man könnte zum Beispiel einen Stab formen, den man in Plastikflaschen für den individuellen Gebrauch platzieren kann, oder man entwickelt einen porösen Filter, der das Wasser für Familien filtern kann. Man kann sogar das Innere eines Wassertanks damit beschichten, um für Gemeinden größere Wassermengen über einen längeren Zeitraum zu reinigen.
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.
Im Laufe dieser Entwicklung war mein Weg nicht leicht. Ich hatte keinen Zugang zu einem gut ausgestatteten Labor. Ich war 14, als ich damit anfing, aber mein Alter hielt mich nicht davon ab, wissenschaftlich zu forschen und nach einer Lösung für die Wasserkrise zu suchen.
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.
Wasser ist nicht nur das universelle Lösungsmittel. Wasser ist ein universelles Menschenrecht, und aus diesem Grund arbeite ich weiter an diesem Naturwissenschaftsprojekt von 2012, um es vom Labor in die echte Welt zu bringen. Diesen Sommer gründete ich "Catalyst for World Water", ein soziales Unternehmen mit dem Ziel, Katalysierungslösungen für die Wasserkrise zu entwickeln.
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. (Applause)
(Applaus)
Allein vermag ein einzelner Wassertropfen nicht viel, aber viele Tropfen zusammen können das Leben auf unserem Planeten erhalten. So wie Wassertropfen zusammen den Ozean bilden, müssen wir alle zusammenkommen, wenn wir dieses globale Problem angehen.
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.
Vielen Dank.
Thank you.
(Applaus)
(Applause)
Vielen Dank.
Thank you.
(Applaus)
(Applause)