TED日本語 - ディーピカ・クルップ: 若き科学者の「澄んだ水」への探求

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TED日本語 - ディーピカ・クルップ: 若き科学者の「澄んだ水」への探求

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若き科学者の「澄んだ水」への探求
A young scientist's quest for clean water
ディーピカ・クルップ
Deepika Kurup

内容

ディーピカ・クルップは、14歳の時にインドにある祖父母の家の近くで、子ども達が汚くて触れる事すらできないような水を飲んでいたのを見て以来ずっと、世界的なウォーター・クライシス(水の危機)を解決しようと心に決めています。彼女の研究は家の台所から始まり、最終的には大きな科学賞を獲得するに至りました。この10代の科学者が、コストもかからず環境にも優しい浄水システムをどうやって開発したのか、聞いてみましょう。

Script

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.

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.

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.

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.

(Laughter)

Actually, at first I converted my kitchen into a laboratory, but my parents didn't really approve and kicked me out.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

(Applause)

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.

Thank you.

(Applause)

Thank you.

(Applause)

毎年夏になると 私は家族と世界を横断します 4千8百キロ離れた 文化多様性の国 インドまで ― インドは強烈な暑さと湿気で 悪名高い国ですが 私にとってこの暑さを和らげる 唯一の方法は大量の水を飲む事です さてインドでは 両親は 沸かした水かペットボトルの水しか飲まないよう いつも念を押していました それは ここアメリカのように 蛇口をひねるだけで 容易に 清潔な飲み水が手に入らないからです インドでは水は 大抵汚染されています だから私の両親は 飲み水が安全だと 確かめなければならないのです

しかし誰もが 幸運にも私達のように 清潔な水を 飲める訳ではないのです 祖父母の家がある インドでも混雑した通りで 皆が 蛇口から バケツに水を汲む為に 炎天下で長い列を作っていたのを 目にしました 私と同じくらいの 年の子ども達が 透明なプラスチックのボトルに 道端の川から汚い水を 汲んでいるのを 目にしたことさえあります 汚すぎて触るのも はばかられる水を 飲まざるを得ない こんな子ども達を見ていると 私は世界に対する見方が変わりました この容認出来ない 社会的不公平を目の当たりにして 私は世界の浄水問題の 解決策を見つけたいと 思わずにはいられませんでした 何故この子ども達には 生活に不可欠な水が不足しているのか 知りたいと思いました そこで私達は 地球規模で水の危機に 直面していると知ったのです

さて驚きかもしれませんが この惑星の75%は 水で覆われています しかし真水はその内 その僅か2.5%に過ぎず 地球の真水の1%以下しか 飲み水として利用出来ないのです 人口増加や 産業発展、経済成長に伴って 清潔な水の需要は 高まっていますが 私達の真水の源は 急速に枯渇しつつあるのです 世界保健機関によると 世界の6億6千万人が 清潔な水源を得られていません それは開発途上国に於ける 5歳以下の子どもの 主な死因となっており UNICEFは 毎日 3千人の子ども達が 水に関連した病気で 亡くなっていると見積もっています

そこで中学2年の夏に 帰国した後 私は地球規模の 水の危機を解決しようという情熱と 私の科学の興味とを 結び付けたいと思いました それで一番良いのは家の車庫を 研究室に変えることだと 思ったのです

(笑)

実際最初は 台所を研究室に変えたのですが 両親に追い出されてしまいました

私は水に関連した研究についての 学術論文を数多く読み 開発途上国に於いては 太陽による水消毒 ― SODISと呼ばれる手法が 水を浄化する為に 使われていると知りました SODISでは透明なプラスチックボトルに 汚染水を入れます その後6~8時間 それを太陽に晒します 太陽からの紫外線が この有害な病原菌の DNAを破壊し 水を浄化するのです SODISは実に簡単に使えて 省エネでもあるのですが 太陽光エネルギーだけを使うので 非常に時間がかかり 曇りの日は 2日もかかります そこでSODISの 稼働速度を上げる為に 光触媒反応という 新たな方式が 最近導入されたのです

光触媒反応(フォトカタリシス)とは 一体どんなものでしょうか? 言葉を分解してみましょう 「フォト」は「太陽の光」のことで 「カタリスト」は 「反応の速度を上げるもの」です 従って光触媒反応は この太陽殺菌作用の 速度を早めるのです 太陽の光が射し TiO2つまり酸化チタンのような 光触媒に当たると それらは実際に 超酸化物、過酸化水素 ヒドロキシラジカルといった 活性酸素種を生み出すのです これらの活性酸素種は 飲料水から バクテリアや有機物等の 全ての汚染物質を 除去する事が出来るのです

しかし残念な事に 光触媒式SODISの 現在の利用のされ方には 幾つかの欠点があります 今のやり方では 透明なペットボトルを使い 内側にこの光触媒の コーティングを施します しかし酸化チタンのような光触媒は 紫外線をブロックする為に 日焼け止めによく使われています それでこれらのボトルの内側に コーティングを施すと 実際にある種の 紫外線をブロックし その工程の効率を 低下させてしまうのです また これらの光触媒コーティングは ペットボトルとは 固く結合しません つまりそれが流れ落ちてしまうと 人は光触媒を飲み込んでしまう事になるのです チタンは安全で 不活性である一方で 光触媒がこのように減り続けると 本当に非効率です 数回使用しただけで 新たに補充しなければならないのです

そこで私の目標はこれらの 今の処理方法の欠点を克服し 安全で持続可能で 費用対効果の高い 環境にも優しい浄水方法を 生み出す事となりました 中学2年で始めた 科学フェアプロジェクトは 今や水の浄化の為の 光触媒の複合物へと育ちました この複合物は酸化チタンに セメントを結合させたものです セメントのような複合物は 様々な異なる形状に変えられ とても融通の効く 利用ができるのです 例えば 自分で使うボトルの中に 容易に入れられる細い棒にしたり 家庭用に水を浄化できる 透過性のフィルターにも出来るのです 既存の水タンクの内側を コーティングすることで より大量の水を浄化し その地域の人々に 長い期間に渡って届ける事も出来ます

さてこの間 私の辿った道のりは 容易いものではありませんでした ご存知のように 私には気の利いた 研究室もありませんでした 研究を始めた時 私は14歳でしたが 年齢のせいで自分の興味や 科学研究の追求を 諦めようとは思わず 地球規模の水の危機を 解決したいと思いました

水は単なる 万能な溶媒ではありません 水は普遍的な人権なのです だからこそ 私は研究室から現実の世界に この技術をもたらそうと 2012年から この科学フェアプロジェクトに 取り組み続けているのです そしてこの夏私は 「Catalyst for World Water」という 地球規模の水危機を 触媒による浄化で救うことを目的とした社会事業を起こしました

(拍手)

わずか一滴の水だけでは あまり多くの事は出来ませんが その水滴が集まると この惑星の生命を 維持することが出来るのです 水滴が集まって 海になるのと正に同じように この地球規模の問題に取り組む時 私達は団結しなければいけません

ありがとうございました

(拍手)

ありがとう

(拍手)

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品詞分類

  • 主語
  • 動詞
  • 助動詞
  • 準動詞
  • 関係詞等

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