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.
Kas vasarą aš su savo šeima keliaujame skersai pasaulį, 3 tūkstančius mylių į kultūriškai skirtingą Indiją. Indija – šalis, turinti prastą reputaciją dėl baisaus karščio ir drėgmės. Asmeniškai man, vienintelis palengvėjimas nuo karščio yra gerti daug vandens. Indijoje, mano tėvai nuolat man primindavo gerti tik virintą ar butelinį vandenį, nes kitaip nei čia, Amerikoje, kur aš tiesiog galiu atsukti čiaupą ir lengvai gauti švarų, geriamą vandenį, Indijoje, vanduo dažnais atvejais yra užkrėstas. Taigi, mano tėvai turi įsitikinti, jog mūsų geriamas vanduo yra saugus.
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.
Kad ir kaip bebūtų, greitai išsiaiškinau, jog ne kiekvienam pasiseka gerti švarų vandenį kaip mes galėjom. Mano senelių namo lauke, pilno judėjimo Indijos gatvėse mačiau žmones, stovinčius eilėje po karšta saule, pildančius kibirus vandeniu iš čiaupo. Netgi mačiau vaikus, kuriems buvo tiek pat metų kaip ir man, pildančius plastiko buteliukus nešvariu vandeniu iš upelio prie kelkraščio. Žiūrėdama į šiuos vaikus, kurie yra priversti gerti vandenį, kuris, mano manymu, buvo per daug nešvarus liesti, pakeitė mano požiūrį į pasaulį. Ši nepriimtina socialinė neteisybė privertė mane ieškoti sprendimo mūsų pasaulio švaraus vandens problemai. Norėjau sužinoti, kodėl šiems vaikams trūko vandens, medžiagos, kuri yra būtina gyvenimui. Ir sužinojau, kad mes susidūrėme su globaline vandens krize.
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.
Tai gali nustebinti, 75 procentai mūsų planetos apgaubta vandeniu, bet tik 2.5 procentų yra gėlas vanduo ir mažiau nei vienas procentas gėlo Žemės vandens atsargų žmonėms yra prieinama naudoti. Su kylančiom populiacijom pramoniniu vystymosi ir ekonomikos augimu, mūsų gėlo vandens poreikis vis auga, vis dėlto, mūsų švaraus vandens atsargos yra sparčiai eikvojamos. Pagal Pasaulio Sveikatos Organizaciją, 660 mln. pasaulio žmonėms trūksta prieigos prie švaraus vandens šaltinio. Priėjimo prie vandens trūkumas yra pagrindinė mirčių priežastis vaikų, mažesnių nei penkeri metai, besivystančiose šalyse, ir UNICEF apskaičiavo, jog 3 tūkst. vaikų kiekvieną dieną miršta nuo su vandeniu susijusios ligos.
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.
Taigi, kai grįžau namo, vieną vasarą, aštuntoje klasėje, nusprendžiau, jog noriu sujungti savo aistrą, sprendžiant globalines vandens krizes, su savo susidomėjimu gamtos mokslais. Nusprendžiau, jog ko reikėtų imtis, tai yra paversti savo garažą į laboratoriją.
(Laughter)
(Juokas.)
Actually, at first I converted my kitchen into a laboratory, but my parents didn't really approve and kicked me out.
Iš tiesų, pradžioje, aš paverčiau savo virtuvę į laboratoriją, tačiau mano tėvams tai nepatiko ir jie mane „išmetė lauk“.
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.
Aš taip pat daug skaitau žurnalų, kuriuose yra su vandeniu susijusi medžiaga ir sužinojau, jog dabar, besivystančiose šalyse, kažkas pavadinimu saulės dezinfekcija ar SODIS, yra naudojami vandens gryninimui. SODIS plastiko buteliukai yra pripildomi užkrėstu vandeniu ir tada yra padedami ant saulės šviesos šešiom valandom. UV saulės radiacija sunaikina šių pavojingų patogenų DNR ir dezaktyvuoja vandenį. Nors SODIS yra labai lengvai naudojamas ir energetiškai veiksmingas, nes naudoja tik saulės energiją, yra labai lėtas ir gali užtrukti kelias dienas, jeigu yra debesuota. Taigi, norint padaryti SODIS procesą greitesniu, šis metodas, pavadintas fotokatalizė, neseniai buvo panaudotas.
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.
Taigi, kas yra fotokatalizė? Išsiaiškinkime: „photo“ reiškia iš saulės ir katalizatorius reiškia kažką, kas pagreitina reakciją. Taigi, kaip fotokatalizė veikia, tai tiesiog greitina saulinės dezinfekcijos procesą. Kuomet pasirodo saulės šviesa ir kerta fotokatalizatorių, kaip TiO2 ar titano dioksidas, sukuria labai reakcingas deguonies atmainas, kaip superoksidai, hidrogeno peroksidas ir hidroksilio radikalai. Šios reakcingos deguonies atmainos sugeba pašalinti bakterijas ir organizmus ir daug teršalų iš geriamo vandens.
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.
Deja, yra pora trūkumų būde, kuriame fotokatalizatorius SODIS yra šiuo metu išdėstytas. Matote, ką jie daro, tai paima plastiko buteliukus ir padengia išorę su fotokatalizatoriaus sluoksniu. Bet fotokatalistai, kaip titano dioksidas, iš tiesų yra dažnai naudojamas užblokuoti UV radiacijai. Kai jie padengiami viduje šių buteliukų, jie iš tiesų blokuoja kai kuriuos UV radiacijos spindulius ir mažina proceso efektyvumą. Šie fotokatalistiški apdangalai taip pat nėra tvirtai surišti su plastikiniais buteliais, tai reiškia, jog jie nusiplauna ir žmonės galų gale geria katalizatorių. Ir nors TiO2 yra saugus ir inertiškas, neveiksminga būtų, jei ir toliau gertum katalizatorių, nes tada turi tęsti atsargų papildymą, netgi po kelių naudojimų.
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.
Taigi, mano tikslas buvo įveikti trūkumus šios galimos procedūros metodų ir sukurti saugų, palaikomą, taupų ir ekologišką vandens gryninimo metodą. Kas prasidėjo nuo aštuntos klasės gamtos mokslų projekto, dabar tapo fotokatalizatoriaus mišiniu vandens gryninimui. Į mišinį įeina titano dioksidas ir cementas. Šis cementiškas mišinys gali būti suformuotas keliom skirtingom formom, dėl ko tai galima pritaikyti daugybei skirtingų naudojimo būdų. Pavyzdžiui, galite sukurti lazdelę, kuri lengvai gali būti įdedama į vandens buteliuką individualiam naudojimui, arba galite sukurti poringa filtruvą, kur būtų galima filtruoti vandenį šeimoms. Jūs netgi galite padengti juo esamos vandens talpos sienas ir gryninti didesnius kiekius vandens, ištisoms bendruomenėms ir ilgesniems laikotarpiams.
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.
Na, visa tai darant mano kelionė tikrai nebuvo lengva. Žinote, neturėjau priėjimo prie įmantrios laboratorijos. Man buvo 14 metų, kai aš pradėjau, bet metai manęs nesulaikė nuo susidomėjimo siekti gamtamokslinių tyrinėjimų ir noro išspręsti globalinę vandens krizę.
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.
Matote, vanduo nėra vien universaliausias tirpiklis. Vanduo yra pasaulinė žmonių teisė. Ir dėl šios priežasties aš nuo 2012-ųjų tęsiu šį gamtamokslį projektą, kad galėčiau jį parodyti iš laboratorijos realiam pasauliui. Šią vasarą aš įkūriau Katalizatorių Pasaulio Vandeniui, socialią įmonę, kurios tikslas katalizuoti sprendimus globalinei vandens krizei.
(Applause)
(Plojimai.)
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.
Tik vienas lašelis vandens negali daug ko padaryti, tačiau, kai sukrenta daug lašų, jie gali palaikyti gyvenimą mūsų planetoje. Kai vandens lašeliai sueina kartu, kad formuotų vandenynus, tikiu, kad mums visiems reikia sueiti kartu sprendžiant šią globalinę problemą.
Thank you.
Ačiū.
(Applause)
(Plojimai.)
Thank you.
Ačiū.
(Applause)
(Plojimai.)