Bila je v vodi, ko je udarila epifanija. Seveda je bila Annette von Jouanne ves čas v vodi, ko je plavala v jezerih in bazenih, ko je odraščala okrog Seattla, plavalno razdaljo prosto prosti slog pa je tekmovala v srednji šoli in na kolidžu. V njeni kleti je celo bazen za vadbo, kjer sta z možem (nekdanjim olimpijskim plavalcem za Portugalsko) in njunimi tremi otroki preživela veliko časa ... kopanje.
Iz te zgodbe
[×] ZAPRTA
Oglejte si prototip plovbe z valovno energijo navzgor in navzdol na vodni gladini, ko raziskovalci z univerze Oregon State University preučujejo njeno učinkovitost
Video: Razmestitev valovne energijske boje
Toda decembra 1995 je bila na počitnicah na počitnicah na Havajih. Pravkar je začela delati kot docentka za elektrotehniko na državni univerzi Oregon. Imela je 26 let in se je rada spremenila - poiskala ali izboljšala uporaben vir energije, po možnosti takšnega, ki ni bil premajhen ali minljiv, nepredvidljiv ali umazan. Sonce je zahajalo. Veter je umiral. Bolela je v nabreklih.
"Ko je sonce zahajalo, me je prizadelo: ves dan in celo noč sem lahko vozil valove, celo leto, " pravi von Jouanne. "Moč valovanja je vedno tam. Nikoli se ne ustavi. Začel sem razmišljati, da mora obstajati način, kako izkoristiti vso energijo oceanskega nabreka na praktičen in učinkovit način na odgovoren način."
Danes je von Jouanne ena izmed gonilnih sil na hitro rastočem področju valovne energije - pa tudi njen vodilni zagovornik. Vsem, ki bodo poslušali, bo razložila, da je za razliko od vetrne in sončne energije energija valov vedno na voljo. Tudi ko se ocean zdi miren, se nabreknji premikajo vodo gor in dol dovolj, da ustvarijo elektriko. A naprava za ustvarjanje kilovatov moči iz vala je lahko veliko manjša od tiste, ki je potrebna za izkoriščanje kilovatov iz vetra ali sonca, ker je voda gosta in energija, ki jo daje, je koncentrirana.
Vsa ta energija je seveda tudi uničujoča in že desetletja je bil izziv zgraditi napravo, ki zdrži pošastne valove in vetrove, da ne omenjam jedko slano vodo, morske alge, plavajoče naplavine in radovedne morske sesalce. In naprava mora biti tudi učinkovita in zahteva malo vzdrževanja.
Kljub temu je privlačnost nepremagljiva. Stroj, ki bi lahko izkoristil neizčrpen, neonesnažujoč vir energije in bil ekonomično razporejen v zadostnem številu, da bi ustvaril velike količine električne energije - to bi bilo starostno podvig.
Inženirji so zgradili na desetine strojev, imenovanih pretvorniki valovne energije in nekatere preizkusili v majhnem obsegu. V ZDA bi valovi lahko porabili približno 6, 5 odstotka današnjih potreb po električni energiji, pravi Roger Bedard iz Inštituta za raziskovanje električne energije v Palo Altu v Kaliforniji. To je ekvivalent energije v 150 milijonih sodov nafte - približno toliko energije, ki jo proizvedejo vsi ameriški hidroelektrarni v jezovih - dovolj za napajanje 23 milijonov tipičnih ameriških domov. Najmočnejši valovi se pojavijo na zahodnih obalah zaradi močnih svetovnih vetrov od zahoda do vzhoda, zato so Velika Britanija, Portugalska in zahodna obala ZDA med kraji, kjer se razvija valovna energija.
Poleg plavanja se je von Jouanneova druga strast kot mladostnik učil, kako stvari delujejo. Začelo se je z majhnimi aparati. Počila se je budilka. Odvijal je hrbet, pritrdil mehanizem in ga spet sestavil. Stara je bila približno 8 let. "To je bilo zame tako vznemirljivo, " pravi. Nadaljevala je do kalkulatorjev in nato do računalnika, ki ga je kupila z denarjem s papirnate poti. Nekega dne je počakala, da sta starša zapustila hišo, da bi lahko ločila televizijo in jo ponovno sestavila, preden se vrneta. (Von Jouanne opozarja otroke, naj ne delajo tako kot ona: "obstaja visokonapetostna komponenta.")
Ko so se njeni bratje, starejši od osem in deset let, domov odpravili na oddih na fakulteti, je primerjala njihove inženirske učbenike. (Starejša sestra je opravljala poklicno izobrazbo.) "Branje jih je potrdilo, da, to je tisto, kar želim početi, " se spominja.
Študirala je elektrotehniko kot dodiplomska na univerzi Southern Illinois in doktorirala na teksaški univerzi A&M. Pogosto je bila ena redkih žensk v razredu. "Nikoli se nisem videla kot ženska inženirka, " pravi. "Videla sem se kot inženirja, ki poskuša izboljšati stvari za svet."
Na državni univerzi Oregon je svojo epifanijo z valovi povezala z Alanom Wallaceom, profesorjem elektrotehnike, ki je delil svojo fascinacijo nad močjo oceana. "Začeli smo govoriti, da mora obstajati način, kako izkoristiti to energijo, " se spominja. Preučevali so pretvornike valovne energije, ki so jih nato izdelali, in iskali večstoletne patente za kontracepcije za črpanje energije iz valov. Nekateri so spominjali na vetrnice, kletke za živali ali ladijske propelerje. Moderna je bila videti kot velik kit. Vsi pripomočki so imeli eno težavo: bili so preveč zapleteni.
Vzemimo za primer napravo Pelamis Attenuator, ki je bila pred kratkim štiri mesece ob obali Portugalske nameščena s strani Pelamis Wave Power. Videti je kot rdeča kača dolga 500 čevljev. Ko valovi potujejo po svoji dolžini, se stroj upogiba navzgor in navzdol. Upogibanje črpa hidravlično tekočino skozi motor, ki ustvarja električno energijo. Tako zapleteni stroji so opremljeni z ventili, filtri, cevmi, cevmi, sklopkami, ležaji, stikali, merilniki, merilniki in senzorji. Vmesne stopnje zmanjšajo učinkovitost, in če se ena komponenta zlomi, gre celotna naprava v kaput.
Po analizi polja von Jouanne pravi: "Vedel sem, da potrebujemo enostavnejšo zasnovo."
Laboratorij Von Jouanne se imenuje v spomin na Wallacea, ki je umrl leta 2006, vendar je Wallaceov energetski sistem in obnovljivi viri energije (WESRF) znan kot "I surfamo." Slikan v globoko modrino in sivine ter nosi stene vijugavih valov, je laboratorij raziskovalno središče in preizkuševališče za tako inovativne izdelke, kot so v celoti električna mornariška ladja, lebdenje in motor Ford Escape Hybrid. V enem kotu je visok vod, ki spominja na ogromno bakreno baterijo. Zraven nje še ena boja izgleda kot dve tekaški smuči z napetimi žicami. Oblikovanja so bila med najzgodnejšimi von Jouanne. "Preboji se skoraj vedno rodijo zaradi neuspehov, " pravi.
Njen preboj je bil zamisel o napravi, ki ima samo dve glavni komponenti. V najnovejših prototipih je znotraj prve komponente, ki je zasidrana na morsko dno, debela tuljava bakrene žice. Druga komponenta je magnet, pritrjen na plovec, ki se z valovi prosto giblje navzgor in navzdol. Ko magnet valovi, se njegovo magnetno polje giblje vzdolž nepremične tuljave bakrene žice. To gibanje sproži tok v žici - elektriko. Tako preprosto.
V začetku leta 2005 je von Jouanne izdelal enega od svojih prototipov in želel preizkusiti, ali je vodoodporen. Pretvornik valovne energije je vlekel v svojo klet, v plamen, ki kroži vodo, da je lahko plavala na mestu. Njena hči Sydney, stara šest let, je sedela na prototipu, kolikor bi se lahko pečat oprijel resnične boje. Plaval je.
Nato je poklicala bližnji bazen z valovi, kamor se ljudje igrajo v simuliranih valovih.
"Ali najamete svoj bazen?" je rekla.
"Za koliko ljudi?" je vprašala spremljevalka.
"Ni veliko ljudi - vala z eno valovno energijo."
Park je svojemu podvigu podaril dve zgodnji zjutraj. Von Jouanne je zasidral stroj z desetimi 45-kilogramskimi utežmi iz zdravstvenega kluba. Dobro se je odrezala v razigranih valovih, bobnela sem gor in dol, ne da bi potonila.
Potem je prišel pravi test, na enem od najdaljših valovnih simulatorjev v Severni Ameriki.
Na zahodnem koncu listnatega univerzitetnega kampusa države Oregon, mimo znanstvenih stavb iz rdeče opeke, je ogromen jekleni lopat v obliki črke T v velikanskem tlakovanem parku. Čeprav je stavba oddaljena 50 milj od Tihega oceana in daleč zunaj dosega morilskih plimovalnih valov, modro-beli kovinski znak na vhodu piše "Vstop v cono nevarnosti cunamija."
Ko je von Jouanne prvič pripeljal bujo na preizkus v 342 metra dolgem betonskem pasu v raziskovalnem laboratoriju zvezne države Hansdale Wave Oregon State Oregon, "stvari niso šle po načrtih, " s smehom pove Dan Cox, direktor obrata. Von Jouanne in sodelavci so vzgojili boje v kanalu, visokem 15 čevljev, in jo udarili z dvema, tremi in štirimi stopali. Prvi petmetrski val ga je prevrnil.
"Imeli smo težavo z balastom, " nekoliko dusljivo reče von Jouanne. Nadaljuje: "Mi smo inženirji elektrotehnike in resnično smo potrebovali več pomoči oceanskih inženirjev, toda za njihovo pridobitev smo potrebovali več financiranja in za pridobitev več financiranja smo potrebovali uspeh."
Von Jouanne je še naprej izpopolnjevala svoje boje. Majhna skupina je opazovala, kako se petstopenjski val usmeri k eni od njenih najnovejših različic. Ko se je buja dvignila s sunkom, se je zasvetila 40-vatna žarnica, ki jo poganja valovna energija. "Vsi smo se razveselili, " se spominja Cox.
Pot 20 držav od Oregon State proti obali, čeprav cedre in jelke, po reki Yaquina. V bližini reke je peščena ražnja z nizkimi zgradbami, okrašenimi z ostrige in školjkami. Vetriči postavljajo okove iz bližnje marine, ki se klanja pred kovinskimi jamborji. To je dom pomorskega znanstvenega centra Hatfield v zvezni državi Oregon, ki je namenjen raziskovanju morskih ekosistemov in energije oceanov.
George Boehlert, morski znanstvenik in direktor centra, gleda iz svoje pisarne na polje valovite morske trave. "To, kar zdaj vemo, je tisto, česar ne vemo, " pravi Boehlert, katerega umazani blond kodri spominjajo na oceanske valove. "Oceanska energija je področje, ki se hitro giblje, in okoljski raziskovalci imajo veliko vprašanj."
Na primer, boje prevzamejo energijo iz valov, kar zmanjša njihovo velikost in moč. Bi skrčeni otekline vplivali na gibanje peska in tokove v bližini obale, kar bi morda prispevalo k eroziji?
Boje, pa tudi napajalni kabli, ki bi se povezali na električno omrežje na obali, oddajajo elektromagnetna polja. In privezni kabli bi se vrteli v tokove, kot kitara. Mogoče te motnje zmedejo kite, morske pse, delfine, lososa, žarke, rakovice in druge morske živali, ki uporabljajo elektromagnetizem in zvok za hranjenje, parjenje ali navigacijo?
Bi se ptice trkale v boje ali želve, da bi se zapletle v kable?
Ali bi sidra ustvarila umetne grebene, ki privlačijo ribe, ki jih običajno ne najdemo v tem habitatu?
Bi razmestitev, vzdrževanje in odstranjevanje bojev motilo morsko dno ali kako drugače spremenilo oceansko okolje?
"Tudi na ta vprašanja želim vedeti odgovore, " pravi von Jouanne. "Zadnja stvar, ki jo želim storiti, je škoda oceanu in njegovim čudovitim bitjem." Za preučevanje okoljskih tveganj in omogočanjem inženirjem valovne energije, da preizkusijo svoje izume, ona in sodelavci iz zvezne države Oregon, vključno z Boehlertom, gradijo plavajoči testni privez v bližini. Odprli naj bi ga prihodnje leto, v središču pa bo bova, polna instrumentov za zbiranje podatkov o uspešnosti pretvornikov valovne energije.
Testni privez je del velikega prizadevanja za premik valovne energije iz laboratorija in na električno omrežje. Z novim nacionalnim centrom za pomorsko energijo iz obnovljivih virov, ki ga financira energetski oddelek, bodo raziskovalci iz vse države lahko izpopolnili svoje izume v energetskem laboratoriju WESRF, jih preizkusili v valovanju Hinsdale in jih izpopolnili v oceanu. "To je tisto, kar moramo storiti, da bomo v celoti raziskali valovno energijo kot del portfelja obnovljivih virov energije za državo, narod in svet, " pravi von Jouanne.
Boehlert in drugi trdijo, da bi tudi če bi energija valov imela nekaj lokalnih vplivov na okolje, verjetno precej manj škodljiva kot elektrarne na premog in nafto. "Učinki nadaljevanja črpanja ogljika v ozračje bi lahko bili za morsko življenje veliko hujši kot boje, ki plavajo v valovih, " pravi. "Želimo, da energija oceana deluje."
Von Jouanne je nedavno v zalivu Yaquina in na miljo in pol na morju vlekla svojo najboljšo plovbo - svoj 11. prototip. Bojo, ki spominja na orjaško rumen leteči krožnik s črno cevjo, ki štrli po sredini, je bil zasidran v 140 čevljev vode. Pet dni se je dvigovalo in padlo z nabrekanjem ter ustvarilo približno 10 kilovatov moči. V naslednjih dveh do treh letih Columbia Power Technologies, družba za obnovljive vire energije, ki je podprla raziskave von Jouanne, namerava v testnem privezu ob obali Oregona namestiti bojo, ki bo proizvedla med 100 in 500 kilovatov električne energije.
"Pred nekaj leti, " pravi Cox o von Jouanne, "je delala obvladovanje. Zdaj vlada vlaga v svoje delo in podjetja, ki trkajo na njena vrata. To je neverjetno hiter napredek, ki je dobro za prihodnost valovne energije. "
Drugi izmed izumov Von Jouanne, prvi te vrste, je stroj, ki preskuša pretvornike valovne energije, ne da bi jih zmočil. Prototipni vod je pritrjen znotraj kovinskega vozička, ki posnema gibanje oceanskih valov navzgor in navzdol. Električna oprema spremlja moč, ki jo bojo ustvarile. Testna postelja je videti kot avtomobil z dvigalom sredi njenega laboratorija.
Raziskovalci valovne energije iz drugih institucij bodo dobrodošli, da bodo uporabili testno posteljo von Jouanne, trenutno pa je v njej ena izmed lastnih bojev z pretvornikom energije. Študent, ki sedi za bližnjim računalnikom, zapoveduje napravi, da simulira valove, visoke 1 meter na potovanju, 0, 6 metra na sekundo, s 6-sekundnimi intervali med vrhovi valov.
"To je majhen poletni val, " pravi von Jouanne.
Mašina hripa, luplja in se vije kot zabava po parku.
Ko se bova premika gor in dol, merilec registrira sok, ki ga proizvede. Igla se premika. En kilovat, dva, nato tri.
"To je dovolj za napajanje dveh hiš, " pravi von Jouanne.
Elizabeth Rusch je novinarka iz Portlanda, Oregon, avtorica knjig The Planet Hunter in drugih otroških znanstvenih knjig.
Električni val : V von Jouanneovem "pretvorniku valovne energije" so tuljave znotraj zasidranega stolpca obdane z magnetom, pritrjenim na plovec. Valovi premikajo plovec navzgor in navzdol, elektromagnetna interakcija pa ustvarja tok. (5W infografika) 
Inšpektorica Annette von Jouanne je po dolgih letih poskusov v laboratorijih, bazenu valov in celo njeni kleti preizkušala prototipe pretvornikov v oceanu (žerjav je leta 2007 dvignil vod v vodo ob Oregonu). (Annette von Jouanne) 
Annette von Jouanne stoji v oceanu ob Oregonski plaži Otter Rock, v bližini, kjer je eksperimentirala z valovi energijske energije. (Z dovoljenjem Annette von Jouanne) 
Čoln odpelje prototip valovne energije v morje. (Annette von Jouanne) 
Podrobnejši pogled na enega od prototipov boje. Rumeni del boje plava po površini vode. (Annette von Jouanne) 
Luč, ki sije na vrhu, kaže, da skozi boo teče elektrika. (Annette von Jouanne) 
V laboratoriju von Jouanna nedavni izum simulira delovanje valov in raziskovalcem pušča modele buj na suhem (testiranje naprave z valovno energijo brez plovca). (Brian Smale) 
Von Jouanne pravi: "Obljubljali smo, da je [ta tehnologija] pot." (Brian Smale)
