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.
Mỗi mùa hè gia đình tôi đều đi du lịch xuyên thế giới, vượt 3000 dặm để đến Ấn Độ - đất nước đa dạng văn hóa. Ấn Độ luôn nổi tiếng với độ ẩm và cái nóng cháy bỏng của nó. Với tôi, cứu cánh duy nhất khỏi cái nóng là uống thật nhiều nước. Khi ở Ấn Độ, bố mẹ tôi luôn nhắc rằng chỉ được uống nước đã đun sôi hoặc đóng chai, Bởi vì khác với ở Mỹ tôi chỉ cần mở một vòi nước bất kỳ là có nước sạch uống được, thì ở Ấn Độ, nước thường bị nhiễm bẩn. Vậy nên bố mẹ tôi muốn đảm bảo rằng Nước chúng tôi uống là an toàn.
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.
Tuy nhiên, tôi sớm nhận ra rằng không phải ai cũng may mắn được hưởng nước sạch như chúng tôi. Trên những con phố đông đúc của Ấn Độ trước cửa nhà ông bà tôi, tôi đã thấy mọi người xếp hàng dài dưới ánh nắng gay gắt đổ đầy nước từ một cái vòi vào xô. Tôi thậm chí còn nhìn thấy những đứa trẻ bằng tuổi tôi đổ đầy những chai nhựa bằng nước bẩn từ rãnh bên đường. Nhìn những đứa trẻ đó phải uống thứ nước mà tôi còn không dám chạm vào vì quá bẩn đã thay đổi thế giới quan của tôi. Khó lòng chấp nhận sự bất công này khiến tôi khao khát muốn tìm 1 giải pháp cho vấn đề nước sạch trên thế giới. Tôi muốn biết tại sao bọn trẻ đó thiếu nước, một thành phần thiết yếu của cuộc sống. Và tôi đã biết rằng chúng ta đang đối diện Với khủng hoảng nước toàn cầu.
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.
Có một sự thật bất ngờ rằng, nước chiếm 75% diện tích trái đất Nhưng chỉ có 2,5% trong số đó là nước ngọt và ít hơn 1% nguồn cung nước ngọt của Trái Đất là có sẵn cho con người sử dụng Dân số tăng trưởng, cùng sự phát triển công nghiệp và kinh tế, khiến nhu cầu nước sạch của chúng ta gia tăng, trong khi nguồn cung nhanh chóng cạn kiệt. Theo Tổ chức Y tế Thế giới, 660 triệu người khắp thế giới không thể tiếp cận nguồn nước sạch. Đây là một nguyên nhân gây tử vong hàng đầu cho trẻ dưới 5 tuổi ở các nước đang phát triển, và UNICEF ước tính có khoảng 3000 trẻ chết mỗi ngày bởi các bệnh liên quan đến nước.
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.
Vậy nên sau khi trở về nhà vào mùa hè năm tôi lên lớp 8, tôi quyết định kết hợp ước vọng giải quyết cuộc khủng hoảng nước toàn cầu với đam mê khoa học của mình. Và tôi cho rằng điều nên làm nhất chính là biến gara nhà tôi thành một phòng thí nghiệm.
(Laughter)
(Tiếng cười)
Actually, at first I converted my kitchen into a laboratory, but my parents didn't really approve and kicked me out.
Thật ra, lúc đầu tôi định biến phòng bếp thành phòng thí nghiệm, nhưng bố mẹ tôi không chịu và đá tôi ra ngoài.
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.
Tôi có đọc rất nhiều bài viết về những nghiên cứu liên quan đến nước, và học được rằng hiện nay tại các quốc gia đang phát triển, Có phương pháp bằng năng lượng mặt trời hay SODIS, được dùng để xử lý nước. Trong SODIS, các chai nhựa trong chứa nước bị nhiễm khuẩn được phơi nắng từ 6 đến 8 giờ. Tia bức xạ UV có trong ánh nắng sẽ phá hủy cấu trúc ADN của vi sinh vật gây bệnh và khử trùng nước. Mặc dù SODIS rất dễ áp dụng và tiết kiệm năng lượng vì nó chỉ sử dụng năng lượng mặt trời, nó rất chậm, có thể mất tới 2 ngày nếu trời nhiều mây. Nên để đẩy nhanh quá trình SODIS, một phương pháp mới gọi là quang xúc tác gần đây được đưa vào sử dụng.
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.
Vậy 'quang xúc tác' chính xác là gì? Cùng phân tích nào: 'quang'nghĩa là từ mặt trời và 'xúc tác' là một chất dùng để đẩy nhanh phản ứng. Vậy điều mà phương pháp này làm chỉ là đẩy nhanh quá trình khử trùng bằng năng lượng mặt trời. Khi ánh nắng tiếp xúc một chất xúc tác quang hóa như là TiO2, hay còn gọi titanium điôxít, sẽ tạo ra các gốc oxy tự do, như supeoxit, hydro peoxit và hydroxyl. Các gốc tự do này có khả năng loại bỏ vi khuẩn và các chất hữu cơ và rất nhiều chất gây ô nhiễm trong nước uống.
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.
Nhưng không may thay, có vài nhược điểm trong cách SODIS quang xúc tác hiện nay được thực hiện. Cách họ làm là bọc các chai nhựa trong với một lớp chất quang xúc tác. Nhưng các chất quang xúc tác như titanium đioxit được sử dụng rộng rãi trong kem chống nắng để chắn các tia UV. Nên khi các chất này được bọc bên trong chai nhựa, chúng cũng chặn lại một số tia UV và làm giảm hiệu quả của quá trình. Đồng thời, vỏ bọc từ chất quang xúc tác cũng không dính chặt vào thành chai lắm, nên một phần sẽ hòa vào nước và con người sẽ uống phải. Cho dù chất TiO2 là vô hại, thì cách này sẽ không hiệu quả nếu bạn uống chất xúc tác vì bạn cần bổ sung nó sau vài lần sử dụng.
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.
Vậy nên mục tiêu của tôi là vượt qua nhược điểm của các phương pháp lọc nước hiện thời và tạo ra một phương pháp lọc nước an toàn, bền vững, không tốn kém, và thân thiện với môi trường. Thứ ban đầu tôi tạo cho hội chợ khoa học lớp 8 giờ phát triển thành hỗn hợp chất quang xúc tác để lọc nước. Hỗn hợp này gồm titanium đioxit và xi măng và có thể định hình thành một số hình dáng khác nhau nên rất linh hoạt khi sử dụng. Ví dụ, bạn có thể tạo thành một cây gậy để đặt vào trong chai nước dùng cho cá nhân hay tạo một bộ lọc xốp để lọc nước cho cả gia đình. Bạn thậm chí có thể bọc bên trong một thùng nước để lọc một lượng nước lớn cho nhiều người sử dụng trong thời gian dài.
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.
Quá trình tạo ra hỗn hợp này không hề dễ dàng. Bạn biết đấy, tôi không được tiếp cận một phòng thí nghiệm tối tân. Tôi mới chỉ 14 tuổi khi bắt tay làm việc, nhưng tôi đã không cho phép tuổi tác ngăn cản tôi theo đuổi đam mê nghiên cứu khoa học và tìm ra giải pháp cho khủng hoảng nước toàn cầu.
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.
Nước không chỉ là một loại dung môi. Nước là một quyền của con người. Và chính bởi vì vậy, tôi đã làm việc cho dự án hội chợ khoa học này từ năm 2012 để mang nó từ phòng thí nghiệm vào thế giới thực. Và mùa hè này, tôi đã thành lập Catalyst for World Water, một doanh nghiệp xã hội nhằm thúc đẩy các giải pháp cho khủng hoảng nước.
(Applause)
(Vỗ tay)
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.
Một giọt nước không làm nên điều gì, nhưng nếu nhiều giọt chung tay, chúng có thể duy trì sự sống trên hành tinh này. theo nguyên lí nhiều giọt nước gộp vào mới thành đại dương, tôi tin rằng chúng ta cũng cần chung tay để giải quyết vấn đề toàn cầu này.
Thank you.
Xin cảm ơn.
(Applause)
(Vỗ tay)
Thank you.
Xin cảm ơn.
(Applause)
(Vỗ tay)