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.
Ogni estate, io e la mia famiglia attraversiamo il pianeta, andiamo a circa 5.000 chilometri di distanza, in un Paese culturalmente diverso: l'India. L'India è un paese noto per il suo caldo torrido e l'umidità. Per me, l'unico sollievo da quel caldo è bere molta acqua. Quando sono in India, i miei genitori mi ricordano sempre di bere solo acqua bollita o imbottigliata, poiché, diversamente dall'America, dove basta girare un rubinetto per avere acqua pulita, potabile, in India l'acqua è spesso contaminata. Quindi i miei genitori devono assicurarsi che l'acqua che beviamo sia sicura.
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.
Tuttavia, ho capito presto che non tutti sono abbastanza fortunati da poter fruire di acqua pulita come noi. Fuori dalla casa dei miei nonni, nelle strade trafficate dell'India, vedevo persone che facevano delle lunghe file, sotto il sole cocente, per riempire secchi d'acqua da un rubinetto. Vedevo addirittura dei bambini, che sembravano avere la mia stessa età, riempire bottiglie di plastica chiara con acqua sporca dai rivoli a bordo strada. Guardare quei bambini obbligati a bere quell'acqua che ritenevo troppo sporca persino per poterla toccare ha cambiato la mia prospettiva sul mondo. Questa inaccettabile ingiustizia sociale mi ha spinto a voler cercare una soluzione al problema dell'acqua pulita nel mondo. Volevo sapere perché quei bambini non avessero l'acqua, una sostanza essenziale per la vita. E ho imparato che stiamo affrontando una crisi globale dell'acqua.
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.
Ora, potrà sembrare sorprendente, visto che il 75% del nostro pianeta è coperto d'acqua, ma solo il 2,5% è acqua dolce, e meno dell'1% di quell'acqua dolce presente sulla Terra è disponibile per il consumo umano. Con l'aumento della popolazione, lo sviluppo industriale e la crescita economica, la nostra domanda di acqua pulita sta crescendo e le riserve di acqua dolce si stanno esaurendo rapidamente. Secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità, nel nostro pianeta 660 milioni di persone non hanno accesso a fonti d'acqua pulita. Questa è una delle principali cause di morte tra i bambini sotto i 5 anni nei paesi in via di sviluppo, e l'UNICEF stima che 3.000 bambini muoiano ogni giorno per malattie legate all'acqua.
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.
Così, un'estate, al mio rientro a casa, — frequentavo le scuole medie — decisi di associare la mia passione per la risoluzione della crisi globale dell'acqua al mio interesse per la scienza. Decisi quindi che la miglior cosa da fare sarebbe stata trasformare il mio garage in un laboratorio.
(Laughter)
(Risate)
Actually, at first I converted my kitchen into a laboratory, but my parents didn't really approve and kicked me out.
In realtà, inizialmente trasformai la mia cucina in laboratorio, ma i miei genitori non approvarono e mi cacciarono fuori.
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.
Lessi anche molti articoli di riviste sulla ricerca relativa all'acqua e imparai che, attualmente, nei paesi in via di sviluppo, una metodica chiamata <i>disinfezione solare</i>, o SODIS, è usata per purificare l'acqua. Nella SODIS, bottiglie di plastica chiara sono riempite di acqua contaminata e poi esposte alla luce solare per 6-8 ore. La radiazione UV del sole distrugge il DNA di quei pericolosi patogeni e decontamina l'acqua. SODIS è facile da usare ed energeticamante efficiente perché usa solo energia solare, ma è molto lenta, dato che può richiedere fino a due giorni quando è nuvoloso. Così, per rendere il processo SODIS più veloce, recentemente è stato usato un nuovo metodo, detto <i>fotocatalisi</i>.
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.
Cos'è esattamante la fotocatalisi? Dividiamo la parola: "foto" significa "luce" e "catalisi" è qualcosa che accelera una reazione chimica. Quindi, quello che la fotocatalisi fa è appunto velocizzare il processo di disinfezione solare. Quando la luce solare arriva e colpisce un fotocatalizzatore, come TiO2, o biossido di titanio, questo crea quei tipi di ossigeno molto reattivi, come i superossidi, il perossido di idrogeno e i radicali idrossilici. Questi tipi di ossigeno reattivi sono in grado di rimuovere batteri e materia organica e la maggior parte dei contaminanti dall'acqua da bere.
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.
Ma, sfortunatamente, vi sono diversi svantggi nel modo con cui il fotocatalitico SODIS è al momento applicato. Vedete, quel che fanno è prendere delle bottiglie di plastica chiara e rivestire l'interno con uno strato fotocatalitico. Ma i fotocatalitici come il biossido di titanio sono in realtà usati normalmente come schermi solari per bloccare le radiazioni UV. Così, quando sono impiegati per rivestire l'interno delle bottiglie, in realtà bloccano parte delle radiazioni UV e diminuiscono l'efficienza del processo. Inoltre, questi rivestimenti fotocatalitici non sono legati saldamente alla bottiglia di plastica, e questo significa che vengono dilavati e che le persone finiscono col bere il catalitico. Anche se il TiO2 è sicuro ed inerte, bere il catalitico è davvero inefficiente, poiché dev'essere sostituito in continuazione, anche dopo pochi utilizzi.
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.
Così il mio obiettivo era quello di superare gli svantaggi di questi metodi di trattamento e creare un metodo sicuro, sostenibile, economico e eco-compatibile di purificare l'acqua. Quel che iniziò come un esperimento scientifico alle scuole medie è ora il mio composto fotocatalitico per la purificazione dell'acqua. Il composto combina il biossido di titanio con cemento. Il composto simile al cemento si può modellare in diverse forme, da cui ne consegue una varietà ampia e versatile di metodi di impiego. Per esempio, si può creare una bacchetta che può essere facilmente posta dentro le bottiglie d'acqua per uso personale o si potrebbe creare un filtro poroso per filtrare l'acqua per le famiglie. Si può anche rivestire l'interno di un serbatoio d'acqua preesistente per purificare ancora più acqua per le comunità su un periodo di tempo più lungo.
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.
Ora, nel corso di questa ricerca, il mio percorso non è stato facile. Sapete, non avevo accesso a un laboratorio sofisticato. Avevo solo 14 anni quando ho inziato, ma non ho lasciato che l'età scalfisse il mio interesse nella ricerca scientifica e nel voler risolvere la crisi globale dell'acqua.
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.
Vedete, l'acqua non è solo il solvente universale. L'acqua è un diritto umano universale. E, per questa ragione, sto continuando a lavorare a questo progetto scientifico dal 2012 per portarlo dal laboratorio al mondo reale. Quest'estate ho fondato <i>Catalyst for World Water</i>, un'impresa sociale per catalizzare soluzioni alla crisi globale dell'acqua.
(Applause)
(Applausi)
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.
Una goccia d'acqua, da sola, non può fare molto, ma quando molte gocce si aggregano, possono sostenere la vita sul nostro pianeta. Così come le gocce d'acqua si uniscono per formare gli oceani, credo che tutti noi dobbiamo unire le nostre forze per affrontare questo problema globale.
Thank you.
Grazie.
(Applause)
(Applausi)
Thank you.
Grazie.
(Applause)
(Applausi)