ديبيكا كوروب (Deepika Kurup): كيمياء المياه النظيفة

عند سكب الماء من خلال لوح من الرمل والأسمنت وثاني أكسيد التيتانيوم، ثم تركه في ضوء الشمس لمدة ربع ساعة، تخرج المياه وقد ماتت فيها كل مستعمرات البكتيريا القولونية. وُضعت هذه الوصفة من قبل طالبة في المرحلة الثانوية من ناشوا، نيو هامبشاير، كانت تقضي زيارات طفولتها إلى الهند وهي تراقب أطفالاً آخرين يغترفون ماءً كانت تعلم أنه غير آمن للشرب. لم تكتب ديبيكا كوروب (Deepika Kurup) مقالاً عن ظلم هذا الأمر، بل ذهبت للبحث عن مادة رخيصة بما يكفي للقيام بشيء حيال ذلك.

فتاة من نيو هامبشاير ذات عنوان ثانٍ

ولدت كوروب في 12 أبريل 1998 في ناشوا، نيو هامبشاير، في أسرة كانت فيها البنية التحتية غير الجذابة للعالم المادي هي تجارة العائلة. أصبح والدها، براديب كوروب (Pradeep Kurup)، الذي هاجر من الهند في عام 1983، أستاذاً للهندسة المدنية في جامعة ماساتشوستس لويل، وهو تخصص يهتم بالضبط بالمواد التي ستخلطها ابنته لاحقاً في دلو: التربة، والأسمنت، والماء، وحركة أحدها عبر الآخر. أما والدتها، مينا كوروب (Meena Kurup)، فكانت من ولاية كيرالا في جنوب الهند. تفسر هاتان الحقيقتان الكثير عما تلا ذلك، لأنهما منحتا كوروب شيئاً لا يملكه معظم المشاركين في المعارض العلمية: بلداً ثانياً لمقارنة البلد الأول به.

المشكلة التي لم تستطع غض الطرف عنها

كانت رحلات العائلة إلى الهند هي نقطة الأصل. ما واجهته كوروب هناك لم يكن إحصائية عن العالم النامي، بل مشهداً يتكرر أمامها: أطفال يجمعون المياه من مصادر ملوثة بشكل واضح، والحساب اليومي الذي يفرضه التلوث على كل من يضطر لجلب الماء. لاحظت مبكراً أن العبء يقع بشكل غير متساوٍ. فالأسرة التي لا تملك صنبوراً آمناً لا تكتفي بشرب مياه أسوأ؛ بل تفقد ساعات الأشخاص، ومعظمهم من النساء والفتيات، الذين يُرسلون للبحث عنها، وتفقد الفتيات من الفصول الدراسية.

قالت: "بدلاً من قضاء الوقت مع عائلاتهن وبدلاً من قضاء الوقت في العمل وجمع المال، تضطر النساء إلى المشي لساعات طويلة كل يوم لجمع المياه". إنها جملة كاشفة، وليس بسبب تعاطفها. لقد صاغت كوروب أزمة المياه كسرقة للوقت والأرباح - حجة اقتصادية بدلاً من كونها إنسانية - وهذه الصياغة هي دليل على كيفية تعاملها مع الكيمياء. لم يكن الهدف أبداً تنقية بمستوى المختبرات، بل كان شيئاً رخيصاً وسلبياً للغاية بحيث لا تضيع الساعات التي يتم توفيرها في صيانته.

الإصدار الأول: الأسمنت والزنك وضوء الشمس

في عام 2012، دخلت كوروب مسابقة "ديسكفري إديوكيشن 3 إم للعلماء الشباب" (Discovery Education 3M Young Scientist Challenge) بطريقة رخيصة لتنقية المياه تعمل بالطاقة الشمسية. فازت بالمسابقة، وحصلت على 25,000 دولار.

لم يكن التصميم مرشحاً بالمعنى العادي كحاجز يصفّي الأشياء. بل كان مركباً ضوئياً حفازاً: ثاني أكسيد التيتانيوم وأكسيد الزنك مرتبطان بأسمنت بورتلاند مع كرات زجاجية مجوفة مجهرية، بحيث يؤدي ضوء الشمس الساقط على المادة إلى دفع تدمير ما هو موجود في الماء بدلاً من مجرد حبسه. كانت الأرقام التي أبلغت عنها صريحة وقابلة للتحقق. انخفض إجمالي البكتيريا القولونية - الكائن المؤشر القياسي للتلوث البرازي - من 8,000 وحدة مكونة للمستعمرة إلى 50. تم أكسدة الميثيلين الأزرق، وهو الصبغة التي استخدمتها كركيزة اختبار، بشكل أسرع من التطهير الشمسي القياسي، وهو الممارسة منخفضة التكنولوجيا المتمثلة في ترك الماء في الشمس والتي صُمم مركبها للتفوق عليها.

هذه المقارنة تهم أكثر مما تهمه الجائزة. التطهير الشمسي هو الطريقة السائدة بدقة لأنه لا يكلف شيئاً، وأي بديل يدعي أنه ميسور التكلفة يجب أن يظهر أنه يستحق الخطوة الإضافية. تم اختيار معيار كوروب بصدق.

الإصدار الثاني: جعل الكتلة مسامية

استمرت في العمل عليه لمدة ثلاث سنوات، وكانت المادة من الجيل الثاني شيئاً مختلفاً بشكل هادف. في عام 2014، تم تسميتها كمتأهلة للتصفيات النهائية في جائزة ستوكهولم للناشئين للمياه (Stockholm Junior Water Prize) الدولية بمشروع عنوانه وصف دقيق للمؤسسة بأكملها: "مركب ضوئي حفاز مسامي جديد لتحلل المواد العضوية وتعطيل البكتيريا في مياه الصرف الصحي". الكلمة الأساسية هي مسامي (pervious). بدلاً من سطح نشط ضوئياً يجب سكب الماء عليه، قامت ببناء جسم نفاذ يمكن للماء أن ينتقل من خلاله، يجمع بين الرمل، وثاني أكسيد التيتانيوم، وأسمنت بورتلاند، ونترات الفضة.

انتقلت النتائج من واعدة إلى حاسمة: انخفاض بنسبة 98 في المائة في إجمالي البكتيريا القولونية مباشرة بعد الترشيح، وتعطيل بنسبة 100 في المائة لإجمالي القولونية بعد خمس عشرة دقيقة من التعرض لأشعة الشمس. كانت آليتان تعملان الآن بالتتابع - المرور المادي عبر المركب، ثم التشطيب الضوئي الحفاز في الشمس. في عام 2015، فاز العمل بجائزة ناشيونال جيوغرافيك في معرض جوجل للعلوم (Google Science Fair)، وفي يناير من ذلك العام وضعتها مجلة فوربس في قائمة "30 تحت 30" في الطاقة. كما سلطت مجلة "تين فوغ" (Teen Vogue) الضوء على عملها البيئي.

من المعرض العلمي إلى المؤسسة الاجتماعية

جاءت الخطوة التي لا يتخذها معظم الشباب الحائزين على جوائز في عام 2016، عندما أسست كوروب "محفز للمياه العالمية" (Catalyst for World Water)، وهي مؤسسة اجتماعية أُنشئت لتوزيع تكنولوجيا التنقية الخاصة بها عالمياً. إنه اعتراف، في شكل تنظيمي، بأن الجزء الصعب من المياه النظيفة لم يكن أبداً الكيمياء. ومنذ ذلك الحين أصبحت طالبة في كلية الطب بجامعة ستانفورد، وتخطط لتركيز دراستها في علم الأحياء العصبي - وهو تحول بعيداً عن الأسمنت ونحو الدماغ يشير إلى أن العمل على المياه كان مدفوعاً بأقل قدر من الارتباط مدى الحياة بعلوم المواد وأكثر بمشكلة قدمت نفسها ولم تسمح لها بالرحيل.

لماذا تُدعى ديبيكا بالعبقرية

تلتصق الكلمة بكوروب بشكل رئيسي بسبب الضغط: لقد فعلت في الرابعة عشرة ما يفعله طالب الدراسات العليا المختص في السادسة والعشرين، وفعلته مرة أخرى، وبشكل أفضل، في السابعة عشرة. الجودة المعرفية المحددة المعروضة ليست قوة حسابية خام، بل هي اختيار المشكلة والتكرار. لقد اختارت هدفاً بوجود منافس رخيص وواضح للتغلب عليه، واختارت نقاط نهاية قابلة للقياس - أعداد القولونية، ومعدلات أكسدة الصبغة - لا يمكن التلاعب بها، ثم، بشكل حاسم، عادت وأعادت بناء المادة عندما نجحت النسخة الأولى. ثلاث سنوات من التحسين لمشروع كان قد فاز بالفعل بـ 25,000 دولار هي أقل الأشياء بريقاً وأكثرها جدية علمية في سجلها.

الحجة المضادة الصادقة كبيرة. السجل العام ينسب إليها الجوائز، وليس التحقق من قبل الأقران، أو النشر الميداني على نطاق واسع، أو التكرار المستقل؛ انخفاض بنسبة 98 في المائة في القولونيات في اختبار خاضع للرقابة هو طريق طويل من إمدادات مياه القرية، والمقال الذي يوثق مسيرتها المهنية لا يظهر أن هذه الفجوة يتم سدها. والدها أستاذ هندسة مدنية، وهو ليس استبعاداً ولكنه سياق. ولم يصفها أحد في السجل بأنها عبقرية؛ التسمية هي التي ألصقها الجمهور بمراهقة كانت جيدة جداً، ومبكرة جداً، في مشكلة حقيقية. هذا مثير للإعجاب بما فيه الكفاية دون تضخم.

الإرث

قد تتبين أن مساهمة كوروب الدائمة هي بلاغية بقدر ما هي كيميائية: لقد قدمت حجة مفادها أن أزمة المياه هي مشكلة وقت ودخل، وأصرت على أن يتم قياس أي حل مقابل أرخص شيء يفعله الناس بالفعل. هل ستضع "محفز للمياه العالمية" مركبها في الميدان؟ يظل هذا السؤال مفتوحاً. لقد انتقل اهتمامها الخاص إلى علم الأحياء العصبي، ومن الجدير بالذكر أن الغريزة نفسها - العثور على الآلية المحددة، ثم مهاجمتها - تعمل بشكل جيد في مجالات أخرى.