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.
Co roku podróżuję z rodziną prawie 5000 km stąd do zróżnicowanych kulturowo Indii. Indie są znane z upałów i wilgotności. Jedyną ulgę od tego upału przynosi picie dużych ilości wody. W Indiach rodzice przypominają mi, żeby pić tylko przegotowaną lub butelkowaną wodę, tam, inaczej niż w Ameryce, nie można pobierać czystej wody z kranu, w Indiach woda jest zazwyczaj skażona. Moi rodzice muszą się upewniać, że woda, którą pijemy jest czysta.
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.
Wcześnie odkryłam, że nie każdy ma na tyle szczęścia, aby tak jak my pić czystą wodę. Na zewnątrz domu moich dziadków, na zatłoczonych ulicach Indii, widziałam ludzi stojących w długich kolejkach, którzy w wielkim upale napełniali wiadra wodą z kranu. Widziałam też dzieci, wyglądały na moich rówieśników, i też napełniały puste butelki brudną wodą ze ścieków na poboczu drogi. Oglądanie tych dzieci, zmuszonych do picia wody, o której wiedziałam, że jest zbyt brudna, zmieniło mój punkt widzenia. Ta nie do zaakceptowania niesprawiedliwość zmusiła mnie do szukania rozwiązania problemu czystej wody na świecie. Chciałam się dowiedzieć, dlaczego te dzieci nie miały wody, substancji niezbędnej do życia. Dowiedziałam się, że zmagamy się z globalnym kryzysem wody.
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.
To może być zaskakujące, jako że 75% naszej planety pokryte jest wodą, ale tylko 2,5% to woda pitna, a mniej niż 1% zasobów wody pitnej jest dostępny dla ludzi. Wraz z wzrostem ludności, rozwojem przemysłowym i ekonomicznym, zwiększa się nasz popyt na wodę pitną, a jej zasoby jednocześnie się zmniejszają. Według WHO 660 milionów ludzi na świecie nie ma dostępu do czystej wody. Brak dostępu do czystej wody jest głównym powodem śmierci dzieci poniżej piątego roku życia w krajach rozwijających się, a UNICEF szacuje, że 3 tysiące dzieci umiera dziennie na choroby przenoszone przez wodę.
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.
Po powrocie do domu pewnego lata, w ósmej klasie zdecydowałam, że chcę połączyć pasję w rozwiązywaniu problemu wody na świecie z moim zamiłowaniem do nauki. Pomyślałam, że najlepiej byłoby zmienić mój garaż w laboratorium.
(Laughter)
(Śmiech)
Actually, at first I converted my kitchen into a laboratory, but my parents didn't really approve and kicked me out.
Na początku kuchnia służyła mi za laboratorium, pomysł jednak nie spodobał się moim rodzicom i mnie wykopano.
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.
Czytałam również czasopisma naukowe o badaniach nad wodą i dowiedziałam się, że w krajach rozwijających się używa się metody Sodis, dezynfekcji słonecznej aby oczyszczać wodę. W Sodis czyste, plastikowe butelki napełniane są skażoną wodą, a potem wystawione na słońce od 6 do 8 godzin. Promieniowanie UV niszczy DNA szkodliwych patogenów i odkaża wodę. Mimo, że Sodis jest bardzo łatwe i energooszczędne, bo zużywa tylko energii słonecznej, jest jednocześnie bardzo wolne. Przy pochmurnej pogodzie, może zająć do dwóch dni. Żeby przyspieszyć proces Sodis użyto metody zwanej fotokatalizą.
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.
Czym dokładnie jest fotokataliza? Rozłóżmy to na części. "Photo" oznacza "od słońca", a katalizator to coś, co przyspiesza reakcję. Zatem zadaniem fotokatalizy jest przyspieszenie procesu odkażania. Kiedy światło słoneczne trafia na fotokatalizator, jak TiO2, czyli dwutlenek tytanu, tworzy bardzo reaktywne rodzaje tlenu, jak nadtlenki, wodę utlenioną i grupy hydroksylowe. Te reaktywne rodzaje tlenu potrafią usunąć bakterie, substancje organiczne i całą masę innych zanieczyszczeń z wody.
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.
Niestety, technika Sodis ma pewne wady. Rzecz w tym, że czyste plastikowe butelki wykłada się fotokatalityczną powłoką. Fotokatalizatory, jak dwutlenek tytanu są obecnie używane w mleczkach do opalania, żeby powstrzymać promieniowanie UV. Wyłożone w środku butelek blokują część promieniowania UV, czyli zmniejszają efektywność procesu. Te fotokatalityczne powłoki nie są scalone z butelkami, zmywają się, a ludzie w efekcie piją katalizator. TiO2 jest bezpieczny i bezwładny, ale gdy wypija się katalizator trzeba go uzupełniać, nawet już po kilku użyciach.
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.
Moim celem było usunięcie wad obecnych metod odkażania i stworzenie bezpiecznej, trwałej, wydajnej i ekologicznej metody oczyszczania wody. To, co zaczęło się jako projekt naukowy w ósmej klasie jest obecnie moją mieszanką do oczyszczania wody. Ta mieszanka łączy dwutlenek tytanu z cementem. Ta mieszanka może być uformowana w różne kształty, co prowadzi do zwiększenia różnorodności metod jej użycia. Na przykład, można stworzyć drążek, który można łatwo umieścić w butelkach do użytku indywidualnego lub stworzyć porowaty filtr, zdolny filtrować wodę dla rodzin. Można nawet wyłożyć środek zbiornika na wodę, żeby oczyścić większe ilości wody dla społeczności na dłuższy okres.
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.
Moja droga nie była łatwa. Nie miałam dostępu do prawdziwego laboratorium. Miałam 14 lat, gdy zaczęłam, ale nie pozwoliłam, by mój wiek mnie zniechęcił do przeprowadzania badań naukowych i rozwiązywania problemu wody na świecie.
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.
Woda nie jest tylko powszechnym rozpuszczalnikiem. Woda to powszechne prawo człowieka. Właśnie dlatego kontynuuję pracę nad tym projektem od 2012 roku, by wynieść go z laboratorium i zrobić z niego użytek. Tego lata założyłam Catalyst for World Water, projekt mający na celu przyspieszanie rozwiązania problemu wody na świecie.
(Applause)
(Brawa)
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.
Kropelka wody sama nic nie zdziała, ale gdy będzie ich więcej, mogą podtrzymać życie na naszej planecie. Tak jak krople wody łączą się w oceany, wierzę, że my powinniśmy się łączyć by stawić czoła temu światowemu problemowi.
Thank you.
Dziękuję.
(Applause)
(Brawa)
Thank you.
Dziękuję.
(Applause)
(Brawa)