Deepika Kurup : La chimie de l'eau propre

L'eau versée à travers une dalle de sable, de ciment et de dioxyde de titane, puis laissée au soleil pendant un quart d'heure, est ressortie exempte de toute colonie de bactéries coliformes. La recette a été élaborée par une lycéenne de Nashua, dans le New Hampshire, qui avait passé son enfance lors de visites en Inde à observer d'autres enfants puiser de l'eau dont elle savait qu'elle n'était pas potable. Deepika Kurup n'a pas écrit d'essai sur l'injustice de la situation. Elle est partie à la recherche d'un matériau assez bon marché pour y remédier.

Une fille du New Hampshire avec une deuxième adresse

Kurup est née le 12 avril 1998 à Nashua, dans le New Hampshire, dans un foyer où l'infrastructure peu glamour du monde physique était le métier familial. Son père, Pradeep Kurup, a émigré d'Inde en 1983 et est devenu professeur de génie civil à l'Université du Massachusetts à Lowell — une discipline qui s'intéresse exactement aux substances que sa fille mélangerait plus tard dans un seau : terre, ciment, eau et mouvement de l'un à travers l'autre. Sa mère, Meena Kurup, venait du Kerala, dans le sud de l'Inde. Ces deux faits expliquent en grande partie ce qui a suivi, car ils ont donné à Kurup ce que la plupart des participants aux foires scientifiques n'ont jamais : un second pays pour comparer le premier.

Le problème qu'elle ne pouvait pas ignorer

Les voyages de retour de la famille en Inde ont été le point de départ. Ce que Kurup y a rencontré n'était pas une statistique sur le monde en développement, mais une scène qui se répétait devant elle : des enfants collectant de l'eau provenant de sources visiblement contaminées, et l'arithmétique quotidienne que cette contamination impose à quiconque doit aller la chercher. Elle a remarqué très tôt que le fardeau est inégalement réparti. Un foyer sans robinet sûr ne se contente pas de boire une eau de moindre qualité ; il perd les heures des personnes, majoritairement des femmes et des filles, envoyées pour la chercher, et prive les filles d'école.

« Au lieu de passer du temps avec leur famille et de travailler pour gagner de l'argent, les femmes doivent marcher des heures durant chaque jour pour aller chercher de l'eau », a-t-elle déclaré. C'est une phrase révélatrice, et non pour sa compassion. Kurup a présenté la crise de l'eau comme un vol de temps et de revenus — un argument économique plutôt qu'humanitaire — et ce cadre est un indice de la façon dont elle a abordé la chimie. L'objectif n'a jamais été un purificateur de laboratoire. C'était quelque chose de si bon marché et de si passif que les heures économisées ne seraient pas consacrées à son entretien.

Version une : Ciment, zinc et lumière du soleil

En 2012, Kurup a participé au Discovery Education 3M Young Scientist Challenge avec une méthode peu coûteuse et alimentée par l'énergie solaire pour purifier l'eau. Elle a gagné, et avec cela 25 000 dollars.

La conception n'était pas un filtre au sens ordinaire d'une barrière qui retient les éléments. Il s'agissait d'un composite photocatalytique : du dioxyde de titane et de l'oxyde de zinc liés dans du ciment Portland avec des microsphères de verre creuses, de sorte que la lumière du soleil tombant sur le matériau entraîne la destruction de ce qui se trouvait dans l'eau plutôt que de simplement le piéger. Les chiffres qu'elle a rapportés étaient directs et vérifiables. Les coliformes totaux — l'organisme indicateur standard de la contamination fécale — sont passés de 8 000 unités formant colonie à 50. Le bleu de méthylène, le colorant qu'elle a utilisé comme substrat de test, a été oxydé plus rapidement que lors de la désinfection solaire standard, la pratique de basse technologie consistant à laisser l'eau au soleil, que son composite était conçu pour surpasser.

Cette comparaison compte plus que le prix lui-même. La désinfection solaire est la méthode en vigueur précisément parce qu'elle ne coûte rien, et tout remplacement prétendant être abordable doit montrer qu'il vaut l'étape supplémentaire. Le point de repère de Kurup a été choisi honnêtement.

Version deux : Rendre le bloc poreux

Elle a continué à y travailler pendant trois ans, et le matériau de deuxième génération était un objet sensiblement différent. En 2014, elle a été nommée finaliste du Prix international de l'eau de Stockholm avec un projet dont le titre est une description juste de l'entreprise : « Un nouveau composite photocatalytique perméable pour la dégradation des matières organiques et l'inactivation des bactéries dans les eaux usées. » Le mot clé est perméable. Plutôt qu'une surface photoactive sur laquelle l'eau devait être versée, elle a construit un corps perméable à travers lequel l'eau pouvait voyager, combinant sable, dioxyde de titane, ciment Portland et nitrate d'argent.

Les résultats sont passés de prometteurs à décisifs : une réduction de 98 pour cent des bactéries coliformes totales immédiatement après la filtration, et une inactivation de 100 pour cent des coliformes totaux après quinze minutes d'exposition au soleil. Deux mécanismes fonctionnaient désormais en séquence : le passage physique à travers le composite, puis la finition photocatalytique au soleil. En 2015, le travail a remporté le prix National Geographic à la Google Science Fair, et en janvier de cette année-là, Forbes l'a nommée sur sa liste des 30 Under 30 dans la catégorie Énergie. Teen Vogue a dressé le portrait de son travail environnemental.

De la foire scientifique à l'entreprise sociale

L'étape que la plupart des jeunes lauréats ne franchissent jamais a été franchie en 2016, lorsque Kurup a fondé Catalyst for World Water, une entreprise sociale créée pour distribuer sa technologie de purification à l'échelle mondiale. C'est une admission, sous forme organisationnelle, que la partie difficile de l'eau propre n'a jamais été la chimie. Elle est depuis devenue étudiante à la Stanford School of Medicine, prévoyant de concentrer ses études sur la neurobiologie — un tournant qui s'éloigne du ciment vers le cerveau, suggérant que le travail sur l'eau était moins motivé par un attachement de toute une vie à la science des matériaux que par un problème qui s'est présenté et qui ne l'a pas lâchée.

Pourquoi Deepika est qualifiée de génie

Le mot est associé à Kurup principalement en raison de la précocité : elle a fait à quatorze ans ce qu'un étudiant diplômé compétent fait à vingt-six ans, et l'a fait à nouveau, mieux, à dix-sept ans. La qualité cognitive spécifique exposée n'est pas une puissance de calcul brute. C'est la sélection des problèmes et l'itération. Elle a choisi une cible avec un concurrent clair et bon marché à battre, a choisi des points finaux mesurables — nombres de coliformes, taux d'oxydation des colorants — qui ne pouvaient pas être truqués, et ensuite, surtout, est revenue en arrière et a reconstruit le matériau lorsque la première version a fonctionné. Trois ans de perfectionnement sur un projet qui avait déjà gagné 25 000 dollars, c'est ce qu'il y a de moins glamour et de plus scientifiquement sérieux dans son parcours.

La contre-argumentation honnête est substantielle. Le dossier public lui attribue des prix, et non une validation par des pairs, un déploiement sur le terrain à grande échelle ou une réplication indépendante ; une réduction de 98 pour cent des coliformes dans un test contrôlé est bien loin d'un approvisionnement en eau de village, et l'article qui documente sa carrière ne montre pas que cette lacune a été comblée. Son père est professeur de génie civil, ce qui n'est pas une disqualification mais un contexte. Et personne cité dans le dossier ne l'appelle un génie ; l'étiquette est celle que le public a collée à une adolescente qui était très bonne, très tôt, face à un problème réel. C'est assez impressionnant sans inflation.

Héritage

La contribution durable de Kurup pourrait s'avérer être tout autant rhétorique que chimique : elle a fait valoir que la crise de l'eau est un problème de temps et de revenus, et elle a insisté pour que toute solution soit mesurée par rapport à la chose la moins chère que les gens font déjà. La question de savoir si Catalyst for World Water mettra son composite sur le terrain reste ouverte. Son attention s'est tournée vers la neurobiologie, et il convient de noter que le même instinct — trouver le mécanisme spécifique, puis l'attaquer — est bien utile.