Κάθε καλοκαίρι, η οικογένειά μου κι εγώ ταξιδεύουμε στην άλλη άκρη του κόσμου, 4.800 χιλιόμετρα μακριά, στην πολιτισμικά ποικιλόμορφη χώρα της Ινδίας. Τώρα, η Ινδία είναι μια χώρα διαβόητη για την ανυπόφορη ζέστη και την υγρασία της. Για μένα, η μόνη ανακούφιση από αυτή τη ζέστη είναι να πίνω πολύ νερό. Τώρα, όσο ήμασταν στην Ινδία, οι γονείς μου πάντα μου θύμιζαν να πίνω μόνο βρασμένο ή εμφιαλωμένο νερό, επειδή σε αντίθεση με την Αμερική, όπου μπορώ απλώς να ανοίξω τη βρύση και να έχω εύκολα καθαρό πόσιμο νερό, στην Ινδία, το νερό είναι συχνά μολυσμένο. Έτσι οι γονείς μου πρέπει να σιγουρευτούν ότι το νερό που πίνουμε είναι ασφαλές.
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.
Όμως, σύντομα συνειδητοποίησα ότι δεν είναι όλοι αρκετά τυχεροί να απολαμβάνουν το καθαρό νερό όπως εμείς. Έξω από το σπίτι των παππούδων μου, στους πολυσύχναστους δρόμους της Ινδίας, έβλεπα ανθρώπους να περιμένουν σε μεγάλες ουρές κάτω από τον καυτό ήλιο για να γεμίσουν κουβάδες με νερό από τη βρύση. Είδα μέχρι και παιδιά, που φαινόντουσαν να είναι στην ηλικία μου, να γεμίζουν αυτά τα διαφανή πλαστικά μπουκάλια με βρόμικο νερό από τα ρυάκια δίπλα από τον δρόμο. Όταν είδα αυτά τα παιδιά να αναγκάζονται να πιουν νερό, που εγώ ένιωθα πως ήταν πολύ βρόμικο ακόμη και για να το αγγίξω, άλλαξε τον τρόπο που έβλεπα τον κόσμο. Αυτή η απαράδεκτη κοινωνική αδικία με εξώθησε να θέλω να βρω μια λύση στο πρόβλημα καθαρού νερού του κόσμου μας. Ήθελα να μάθω γιατί αυτά τα παιδιά στερούνταν το νερό, μια ουσία που είναι απαραίτητη για τη ζωή. Κι έμαθα ότι αντιμετωπίζουμε μια παγκόσμια κρίση νερού.
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.
Ίσως να σας εκπλήσσει αυτό, καθώς το 75% του πλανήτη μας καλύπτεται από νερό, αλλά μόνο το 2,5% είναι γλυκό νερό, και λιγότερο από το 1% από τα αποθέματα του γλυκού νερού στην Γη είναι διαθέσιμο για ανθρώπινη κατανάλωση. Με την αύξηση των πληθυσμών, τη βιομηχανική και οικονομική ανάπτυξη, οι απαιτήσεις μας για καθαρό νερό αυξάνονται, αλλά τα αποθέματα γλυκού νερού μας μειώνονται με γοργούς ρυθμούς. Σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας, 660 εκατομμύρια άνθρωποι στον κόσμο μας δεν έχουν πρόσβαση σε πηγή καθαρού νερού. Η έλλειψη πρόσβασης σε καθαρό νερό είναι η πρωταρχική αιτία θανάτου σε παιδιά κάτω των πέντε ετών σε αναπτυσσόμενες χώρες, και η UNICEF εκτιμά ότι 3.000 παιδιά πεθαίνουν καθημερινά από αρρώστιες που σχετίζονται με το νερό.
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.
Έτσι, αφού επέστρεψα σπίτι ένα καλοκαίρι στη δευτέρα γυμνασίου, αποφάσισα ότι ήθελα να συνδυάσω το πάθος μου να λύσω το παγκόσμιο πρόβλημα νερού με το ενδιαφέρον μου για την επιστήμη. Έτσι αποφάσισα ότι το καλύτερο πράγμα θα ήταν να μετατρέψω το γκαράζ μου σε εργαστήριο.
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.
(Γέλια)
(Laughter)
Στην πραγματικότητα, πρώτα μετέτρεψα την κουζίνα μου σε εργαστήριο, αλλα οι γονείς μου δεν το ενέκριναν και τόσο και με έδιωξαν.
Actually, at first I converted my kitchen into a laboratory, but my parents didn't really approve and kicked me out.
Επίσης διάβασα πολλές μελέτες σχετικά με το νερό, και έμαθα ότι επί του παρόντος στις ανεπτυγμένες χώρες, κάτι που ονομάζεται ηλιακή απολύμανση, ή SODIS, χρησιμοποιείται για να καθαρίζει το νερό. Στο SODIS, γεμίζονται διάφανα πλαστικά μπουκάλια με μολυσμένο νερό και μετά εκτίθεται στο φως του ήλιου για έξι με οκτώ ώρες. Η υπεριώδης ακτινοβολία από τον ήλιο καταστρέφει το DNA αυτών των επιβλαβών παθογόνων και απολυμαίνει το νερό. Ενώ το SODIS είναι πολύ εύκολο στη χρήση και ενεργειακά αποδοτικό, καθώς χρησιμοποιεί μόνο ηλιακή ενέργεια, είναι πολύ αργό, καθώς μπορεί να χρειαστούν έως και δύο ημέρες αν έχει συννεφιά. Έτσι για να γίνει η διαδικασία του SODIS πιο γρήγορη, έχει χρησιμοποιηθεί πρόσφατα αυτή η νέα μέθοδος που ονομάζεται φωτοκατάλυση.
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.
Τι ακριβώς είναι η φωτοκατάλυση; Ας το αναλύσουμε: Το «φωτό» εννοεί από τον ήλιο και ο καταλύτης είναι κάτι που επιταχύνει μια αντίδραση. Έτσι αυτό που κάνει η φωτοκατάλυση είναι να επιταχύνει αυτή τη διαδικασία ηλιακής απολύμανσης. Όταν έρχεται το φώς του ήλιου και χτυπήσει ένα φωτοκαταλύτη, όπως το TiO2, ή διοξείδιο του τιτανίου, δημιουργεί αυτά τα πραγματικά αντιδραστικά είδη οξυγόνου, όπως υπεροξείδια, υπεροξείδιο του υδρογόνου και ρίζες υδροξυλίου. Αυτά τα αντιδραστικά είδη οξυγόνου μπορούν να απομακρύνουν βακτήρια και οργανισμούς και πολλούς άλλους ρύπους από το πόσιμο νερό.
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.
Δυστυχώς, υπάρχουν αρκετά μειονεκτήματα στο πώς αναπτύσσεται επί του παρόντος το φωτοκαταλυτικό SODIS. Αυτό που κάνουν είναι ότι παίρνουν τα διαφανή πλαστικά μπουκάλια και καλύπτουν το εσωτερικό με αυτή την φωτοκαταλυτική επίστρωση. Αλλά οι φωτοκαταλύτες όπως το διοξείδιο του τιτανίου χρησιμοποιούνται συνήθως σε αντηλιακά για να μπλοκάρουν την υπεριώδη ακτινοβολία. Έτσι όταν επιστρώνονται στο εσωτερικό αυτών των μπουκαλιών, στην πραγματικότητα μπλοκάρουν μερική από την υπεριώδη ακτινοβολία και μειώνουν την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας. Επίσης, αυτή η φωτοκαταλυτική επίστρωση δεν είναι καλά συναρμοσμένη στο πλαστικό μπουκάλι, που σημαίνει ότι ξεπλένονται, και τελικά ο κόσμος πίνει τον καταλύτη. Ενώ το TiO2 είναι ασφαλές και αδρανές, δεν είναι αποτελεσματικό αν πίνεις τον καταλύτη, επειδή τότε θα πρέπει να το αναπληρώσετε, ακόμη και μετά από μερικές χρήσεις.
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.
Έτσι ο στόχος μου ήταν να ξεπεράσω τα μειονεκτήματα των τωρινών μεθόδων επεξεργασίας και να δημιουργήσω μια ασφαλή, βιώσιμη, φτηνή και οικολογική μέθοδο καθαρισμού του νερού. Αυτό που ξεκίνησε ως μια επιστημονική εργασία της Β' γυμνασίου είναι τώρα το φωτοκαταλυτικό μου σύνθετο για τον καθαρισμό νερού. Το σύνθετο συνδυάζει διοξείδιο τιτανίου με τσιμέντο. Το σύνθετο που μοιάζει με τσιμέντο μπορεί να μορφοποιηθεί σε διάφορα σχήματα, που έχει ως αποτέλεσμα ένα εξαιρετικά ευέλικτο φάσμα μεθόδων ανάπτυξης. Για παράδειγμα, μπορείτε να φτιάξετε μια ράβδο που μπορεί να μπει με ευκολία μέσα σε μπουκάλια νερού για ατομική χρήση ή μπορείτε να φτιάξετε ένα πορώδες φίλτρο που φιλτράρει νερό για οικογένειες. Μπορεί να επικαλύψει ακόμη και το εσωτερικό μιας υπάρχουσας δεξαμενής νερού για να καθαρίσει μεγαλύτερες ποσότητες νερού για κοινότητες κατά τη διάρκεια μιας μεγαλύτερης χρονικής περιόδου.
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.
Στην πορεία της εργασίας μου το ταξίδι μου δεν ήταν και τόσο εύκολο. Ξέρετε, δεν είχα πρόσβαση σε ένα εξελιγμένο εργαστήριο. Ήμουν 14 ετών όταν ξεκίνησα, αλλά δεν άφησα την ηλικία μου να με αποτρέψει από το ενδιαφέρον μου για την επιστημονική έρευνα και την επιθυμία μου να λύσω την παγκόσμια κρίση νερού.
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.
Βλέπετε, το νερό δεν είναι απλώς ο καθολικός διαλύτης. Το νερό είναι ένα καθολικό ανθρώπινο δικαίωμα. Και γι' αυτόν τον λόγο, συνεχίζω να δουλεύω αυτό έργο, την επιστημονική έκθεση από το 2012, για να το πάω από το εργαστήριο στον πραγματικό κόσμο. Και αυτό το καλοκαίρι, ίδρυσα την Catalyst for World Water, μια κοινωνική επιχείρηση που στοχεύει στην εύρεση καταλυτικών λύσεων για την παγκόσμια κρίση νερού.
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)
(Χειροκρότημα)
Μόνη της, μια σταγόνα νερού, δεν μπορεί να κάνει πολλά, αλλά όταν ενώνονται πολλές σταγόνες, μπορούν να συντηρήσουν τη ζωή στον πλανήτη μας. Όπως οι σταγόνες νερού ενώνονται για να γίνουν οι ωκεανοί, πιστεύω ότι πρέπει να ενωθούμε όλοι μαζί για να αντιμετωπίσουμε αυτό το παγκόσμιο πρόβλημα.
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.
Σας ευχαριστώ.
Thank you.
(Χειροκρότημα)
(Applause)
Σας ευχαριστώ.
Thank you.
(Χειροκρότημα)
(Applause)