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.
Elke zomer reizen mijn familie en ik over de hele wereld, 4500 km ver, naar het cultureel zo andere India. Nu staat India bekend om zijn verzengende hitte en vochtigheid. Voor mij is de enige verlichting in die hitte het drinken van veel water. In India herinneren mijn ouders me er altijd aan om alleen maar gekookt of gebotteld water te drinken, omdat, in tegenstelling tot hier in Amerika, waar elke kraan schoon, drinkbaar water geeft, in India het water vaak vervuild is. Dus moeten mijn ouders ervoor zorgen dat het water dat we drinken veilig is.
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.
Maar ik besefte al snel dat niet iedereen gelukkig genoeg is om te genieten van schoon water zoals wij. Bij het huis van mijn grootouders in de drukke straten van India zag ik mensen in lange rijen staan in de hete zon om emmers met water uit een kraan te vullen. Ik zag zelfs kinderen, net zo oud als ik, doorzichtige plastic flessen vullen met vuil water uit sloten langs de weg. Het kijken naar deze kinderen, die water moesten drinken dat ik te vies vond om aan te raken, veranderde mijn kijk op de wereld. Deze onaanvaardbare sociale onrechtvaardigheid dreef me ertoe naar een oplossing te zoeken voor het probleem van schoon water in onze wereld. Ik wilde weten waarom deze kinderen geen water hadden, een substantie zo essentieel voor het leven. Ik leerde dat we worden geconfronteerd met een wereldwijde watercrisis.
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.
Nu kan dit verrassend lijken, want 75 procent van onze planeet is bedekt met water, maar slechts 2,5 procent daarvan is zoet water en minder dan 1 procent van het zoete water van de Aarde is beschikbaar voor menselijke consumptie. Met stijgende bevolkingsaantallen, industriële ontwikkeling en economische groei, neemt onze vraag naar schoon water toe, maar onze zoetwatervoorraden slinken zienderogen. Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie hebben 660 miljoen mensen in onze wereld geen toegang tot schoon water. Gebrek aan toegang tot schoon water is een belangrijke doodsoorzaak bij kinderen onder de vijf jaar in de ontwikkelingslanden, en UNICEF schat dat 3.000 kinderen elke dag sterven aan aan water gerelateerde ziekten.
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.
Na de zomer terug in de achtste klas besloot ik mijn passie voor het oplossen van die watercrisis te combineren met mijn interesse in de wetenschap. Ik besloot dat ik daarvoor dan het best een laboratorium op kon zetten in mijn garage.
(Laughter)
(Gelach)
Actually, at first I converted my kitchen into a laboratory, but my parents didn't really approve and kicked me out.
Eigenlijk maakte ik eerst van mijn keuken een laboratorium, maar mijn ouders vonden dat niet goed en schopten me eruit.
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.
Ik las ook veel papers over watergerelateerd onderzoek en leerde dat in de ontwikkelingslanden iets dat zonne-desinfectie of SODIS genoemd wordt, gebruikt wordt om water te zuiveren. In SODIS worden doorzichtige plastic flessen gevuld met vervuild water en vervolgens zes tot acht uur blootgesteld aan zonlicht. De UV-straling van de zon vernietigt het DNA van de schadelijke pathogenen en ontsmet het water. Alhoewel SODIS echt makkelijk te gebruiken en energie-efficiënt is, omdat het alleen maar zonne-energie gebruikt, is het echt traag en kan het tot twee dagen oplopen als het bewolkt is. Om het SODIS-proces sneller te maken, werd onlangs een nieuwe methode genaamd fotokatalyse gebruikt.
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.
Wat is nu precies die fotokatalyse? Even uitleggen: 'foto' betekent 'van de zon' en een katalysator is iets dat reacties versnelt. Fotokatalyse versnelt dus dit zonne-desinfectieproces. Wanneer het zonlicht een fotokatalysator, zoals TiO2, of titaniumdioxide, raakt, maakt het reactieve zuurstof aan, zoals peroxides, waterstofperoxide en hydroxylradicalen. Deze reactieve zuurstof kan dan bacteriën en organische stoffen en een heleboel verontreinigingen uit drinkwater verwijderen.
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.
Maar helaas zijn er verschillende nadelen aan de manier waarop fotokatalytische SODIS momenteel wordt ingezet. Ze voorzien doorzichtige plastic flessen van een fotokatalytische binnenlaag. Maar fotokatalysatoren zoals titaniumdioxide worden algemeen gebruikt in zonnecrèmes om uv-straling te blokkeren. Dus zullen ze aan de binnenkant van die flessen een deel van de uv-straling blokkeren en de efficiëntie van het proces verminderen. Ook zijn deze fotokatalytische coatings niet stevig gebonden aan de plastic fles, wat betekent dat ze loskomen en mensen uiteindelijk katalysator drinken. Terwijl TiO2 veilig en inert is, is het inefficiënt om de katalysator op te drinken, want dan moet je hem navullen, zelfs al na enkele toepassingen.
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.
Ik wilde de nadelen dus overwinnen van de huidige behandelingsmethoden en een veilige, duurzame, rendabele en milieuvriendelijke methode voor het zuiveren van water creëren. Wat begon als een achtstegraads wetenschapsproject, is nu mijn samenstelling voor fotokatalysator voor waterzuivering. De samenstelling combineert titaandioxide met cement. De cementachtige samenstelling kan in verschillende vormen worden gegoten, wat resulteert in veelzijdige inzetmethoden. Zo kun je een staaf maken die gemakkelijk in waterflessen voor individueel gebruik kan worden geplaatst of je kan een poreuze filter maken die water kan filteren voor gezinnen. Je kunt zelfs de binnenkant van een bestaande watertank ermee bedekken om grotere hoeveelheden water te zuiveren voor gemeenschappen voor een langere tijd.
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.
Hieraan werken was niet echt gemakkelijk. Ik had geen geavanceerd laboratorium. Ik was 14 jaar oud toen ik begon, maar ik heb me niet door mijn leeftijd laten afschrikken bij het nastreven van wetenschappelijk onderzoek en de wil om de wereldwijde watercrisis op te lossen.
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.
Water is niet alleen maar het universele oplosmiddel. Water is een universeel mensenrecht. En om die reden ben ik sinds 2012 blijven werken aan dit wetenschapsproject om het uit het laboratorium naar de echte wereld te brengen. Deze zomer richtte ik Catalyst for World Water op, een sociale onderneming gericht op katalyse-oplossingen voor de wereldwijde watercrisis.
(Applause)
(Applaus)
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.
Op zichzelf kan één enkele waterdruppel niet veel doen, maar als veel druppels bij elkaar komen, maken ze het leven op onze planeet mogelijk. Net zoals waterdruppels samenkomen om oceanen te vormen, geloof ik dat we allemaal moeten samenkomen voor de aanpak van dit wereldwijde probleem.
Thank you.
Dank je.
(Applause)
(Applaus)
Thank you.
Dank je.
(Applause)
(Applaus)