Deepika Kurup: La chimica dell'acqua pulita

L'acqua versata attraverso una lastra di sabbia, cemento e biossido di titanio, e poi lasciata al sole per un quarto d'ora, è risultata libera da qualsiasi colonia di batteri coliformi. La ricetta è stata messa a punto da una studentessa delle superiori di Nashua, nel New Hampshire, che aveva trascorso l'infanzia in visita in India, osservando altri bambini attingere acqua che sapeva non essere sicura da bere. Deepika Kurup non ha scritto un saggio sull'ingiustizia di tutto ciò. È andata alla ricerca di un materiale abbastanza economico per fare qualcosa al riguardo.

Una ragazza del New Hampshire con un secondo indirizzo

Kurup è nata il 12 aprile 1998 a Nashua, nel New Hampshire, in una famiglia in cui l'infrastruttura poco glamour del mondo fisico era il mestiere di famiglia. Suo padre, Pradeep Kurup, è emigrato dall'India nel 1983 ed è diventato professore di ingegneria civile all'Università del Massachusetts a Lowell — una disciplina che si occupa esattamente delle sostanze che sua figlia avrebbe poi mescolato in un secchio: terra, cemento, acqua e il movimento di una attraverso l'altra. Sua madre, Meena Kurup, proveniva dal Kerala, nell'India meridionale. Questi due fatti spiegano gran parte di ciò che è seguito, perché hanno dato a Kurup qualcosa che la maggior parte dei partecipanti alle fiere della scienza non ha mai: un secondo paese con cui confrontare il primo.

Il problema che non riusciva a ignorare

I viaggi di ritorno della famiglia in India sono stati il punto di origine. Ciò che Kurup ha incontrato lì non è stata una statistica sul mondo in via di sviluppo, ma una scena ripetuta davanti a lei: bambini che raccoglievano acqua da fonti visibilmente contaminate e l'aritmetica quotidiana che quella contaminazione impone a chiunque debba andare a prenderla. Ha notato presto che il peso ricade in modo disuguale. Una famiglia senza un rubinetto sicuro non beve semplicemente acqua peggiore; perde le ore delle persone, in gran parte donne e ragazze, mandate a cercarla, e priva le ragazze di andare a scuola.

«Invece di passare del tempo con la loro famiglia e di lavorare per guadagnare denaro, le donne devono camminare per ore ogni giorno per andare a prendere l'acqua», ha detto. È una frase rivelatrice, e non per la sua compassione. Kurup ha inquadrato la crisi idrica come un furto di tempo e di guadagni — un argomento economico piuttosto che umanitario — e questa cornice è un indizio di come ha affrontato la chimica. L'obiettivo non è mai stato un depuratore di laboratorio. Era qualcosa di così economico e passivo che le ore risparmiate non sarebbero state spese per mantenerlo.

Versione uno: Cemento, zinco e luce solare

Nel 2012, Kurup ha partecipato alla Discovery Education 3M Young Scientist Challenge con un metodo economico e a energia solare per purificare l'acqua. Ha vinto, e con esso 25.000 dollari.

Il design non era un filtro nel senso comune di una barriera che trattiene le cose. Era un composto fotocatalitico: biossido di titanio e ossido di zinco legati in cemento Portland insieme a microsfere di vetro cave, in modo che la luce solare che cadeva sul materiale guidasse la distruzione di ciò che c'era nell'acqua piuttosto che intrappolarlo semplicemente. I numeri che ha riportato erano diretti e verificabili. I coliformi totali — l'organismo indicatore standard per la contaminazione fecale — sono scesi da 8.000 unità formanti colonia a 50. Il blu di metilene, il colorante che ha usato come substrato di prova, è stato ossidato più velocemente che sotto la disinfezione solare standard, la pratica a bassa tecnologia di lasciare l'acqua al sole che il suo composto era progettato per battere.

Quel confronto conta più del premio. La disinfezione solare è il metodo in vigore proprio perché non costa nulla, e qualsiasi sostituto che pretende di essere conveniente deve dimostrare che vale il passo extra. Il punto di riferimento di Kurup è stato scelto onestamente.

Versione due: Rendere il blocco poroso

Ha continuato a lavorarci per tre anni e il materiale di seconda generazione era un oggetto sensibilmente diverso. Nel 2014 è stata nominata finalista allo Stockholm Junior Water Prize con un progetto il cui titolo è una descrizione giusta dell'intera impresa: "Un nuovo composto fotocatalitico permeabile per degradare gli organici e inattivare i batteri nelle acque reflue". La parola chiave è permeabile. Invece di una superficie fotoattiva su cui l'acqua doveva essere versata, ha costruito un corpo permeabile attraverso il quale l'acqua poteva viaggiare, combinando sabbia, biossido di titanio, cemento Portland e nitrato d'argento.

I risultati sono passati da promettenti a decisivi: una riduzione del 98 per cento dei batteri coliformi totali subito dopo la filtrazione e un'inattivazione del 100 per cento dei coliformi totali dopo quindici minuti di esposizione alla luce solare. Due meccanismi ora lavoravano in sequenza: passaggio fisico attraverso il composto, poi finitura fotocatalitica al sole. Nel 2015 il lavoro ha vinto il premio National Geographic alla Google Science Fair, e nel gennaio di quell'anno Forbes l'ha nominata nella sua lista 30 Under 30 in Energia. Teen Vogue ha pubblicato un profilo del suo lavoro ambientale.

Dalla fiera della scienza all'impresa sociale

Il passo che la maggior parte dei giovani premiati non fa mai è arrivato nel 2016, quando Kurup ha fondato Catalyst for World Water, un'impresa sociale creata per distribuire la sua tecnologia di purificazione a livello globale. È un'ammissione, in forma organizzativa, che la parte difficile dell'acqua pulita non è mai stata la chimica. Da allora è diventata studentessa alla Stanford School of Medicine, pianificando di concentrare i suoi studi sulla neurobiologia — una svolta che si allontana dal cemento verso il cervello, suggerendo che il lavoro sull'acqua fosse guidato meno da un attaccamento per tutta la vita alla scienza dei materiali che da un problema che si è presentato e non l'ha lasciata andare.

Perché Deepika viene chiamata genio

La parola è associata a Kurup principalmente a causa della precocità: ha fatto a quattordici anni ciò che uno studente laureato competente fa a ventisei, e l'ha fatto di nuovo, meglio, a diciassette. La qualità cognitiva specifica in mostra non è potenza di calcolo pura. È la selezione dei problemi e l'iterazione. Ha scelto un obiettivo con un concorrente chiaro ed economico da battere, ha scelto endpoint misurabili — conteggi di coliformi, tassi di ossidazione dei coloranti — che non potevano essere falsificati, e poi, soprattutto, è tornata indietro e ha ricostruito il materiale quando la prima versione ha funzionato. Tre anni di perfezionamento su un progetto che aveva già vinto 25.000 dollari sono la cosa meno glamour e più scientificamente seria nel suo curriculum.

Il controargomento onesto è sostanziale. Il record pubblico le attribuisce premi, non una validazione revisionata da pari, una distribuzione sul campo su larga scala o una replica indipendente; una riduzione del 98 per cento dei coliformi in un test controllato è lontana da un approvvigionamento idrico di un villaggio, e l'articolo che documenta la sua carriera non mostra che quella lacuna sia stata colmata. Suo padre è professore di ingegneria civile, il che non è una squalifica ma è un contesto. E nessuno citato nel record la chiama genio; l'etichetta è quella che il pubblico ha attaccato a un'adolescente che era molto brava, molto presto, in un problema reale. È abbastanza impressionante senza inflazione.

Eredità

Il contributo duraturo di Kurup potrebbe rivelarsi tanto retorico quanto chimico: ha sostenuto che la crisi idrica è un problema di tempo e reddito, e ha insistito affinché qualsiasi soluzione fosse misurata rispetto alla cosa più economica che le persone fanno già. Se Catalyst for World Water porterà il suo composto sul campo rimane la domanda aperta. La sua attenzione si è spostata sulla neurobiologia, e vale la pena notare che lo stesso istinto — trovare il meccanismo specifico, poi attaccarlo — è molto utile.