En Boca Ratón, Florida, Hannah Herbst, de 15 años, construyó una sonda de energía de corrientes oceánicas de aproximadamente 12 dólares con una hélice impresa en 3D, encendió LED en pruebas intracosteras y ganó 25.000 dólares como el mejor científico joven de Estados Unidos en 2015.

Hannah Herbst ganó el Desafío de Jóvenes Científicos de 3M de Discovery Education en octubre de 2015, a la edad de 15 años, con un generador de hélice que convirtió el movimiento del agua en el Canal Intracostero de Boca Ratón en suficiente electricidad para encender un conjunto de LED. El premio fue de 25.000 dólares y el título de Mejor joven científico de Estados Unidos.

Llamó al dispositivo BEACON, por llevar acceso a la electricidad a los países a través de la energía oceánica. Ninguna de la cobertura de 2015, desde el comunicado de prensa hasta Business Insider, FAU y su perfil finalista, da información sobre ello, y una búsqueda no encontró ningún diseño o producto BEACON publicado desde entonces. Los LED son el resultado medido.

Herbst es ahora director ejecutivo de Golden Hour Medical, una empresa de dispositivos médicos fundada en Boca Ratón, Florida, en 2021, que fabrica AutoTQ. En Business Insider en marzo lo describió como “un torniquete automático patentado y registrado por la FDA”. Su camino desde BEACON hasta la empresa de torniquetes pasa por ferias científicas.

Su propio sitio incluye un lugar Forbes 30 Under 30 en 2018, luego el primer lugar y el Mejor de la categoría en la Feria Internacional de Ciencia e Ingeniería de Intel en 2019, el año en que se graduó de FAU High School. Ésa es su cuenta, no un registro independiente.

La final de 2015 fue en St. Paul, Minnesota. Florida Atlantic University, a cuyo campus asistió la escuela secundaria, dijo que venció a otros nueve finalistas. El dispositivo era una hélice impresa en 3D conectada por una polea dentro de un tubo de PVC a un generador hidroeléctrico, que convertía el movimiento de la corriente en electricidad.

Business Insider dijo que estaba hecho de materiales reciclados y costaba sólo 12 dólares. Herbst también calculó que una versión ampliada podría cargar tres baterías de automóvil a la vez en menos de una hora, aunque eso fue un cálculo, no una prueba.

“Finalista nacional 2015: Hannah Herbst”, su vídeo finalista del canal Young Scientist Challenge (Young Scientist Challenge, YouTube)

La idea surgió de un amigo por correspondencia. El anuncio del concurso dice que el proyecto se inspiró en su “deseo de ayudar a su amigo por correspondencia de 9 años que vive en Etiopía y que carece de una fuente confiable de energía y electricidad”. Pasó tres meses de la competencia trabajando con un mentor, el científico corporativo de 3M Jeffrey Emslander.

En su perfil finalista nombró a SeaGen, la turbina mareomotriz de Strangford Lough, como su invento favorito del siglo pasado, describiéndola como una máquina que “obtiene energía actual a partir del flujo de las mareas”.

La central mareomotriz SeaGen en Strangford, condado de Down, Irlanda del Norte, en junio de 2011. Herbst nombró a SeaGen como su invento favorito del siglo pasado. Ardfern, CC BY-SA 3.0, vía Wikimedia Commons

Envió 3.000 dólares del premio a Compassion International, la organización sin fines de lucro que la había puesto en contacto con Ruth, de 9 años, y su familia en Dessie, Etiopía, informó Medill News Service en abril de 2016. Más tarde recibió fotografías del generador que la familia compró con él.

Para entonces, estaba trabajando con 3M sobre cómo llevar BEACON al mercado y sabía que el objetivo aún estaba muy lejos. Ese mismo mes fue una de las estudiantes de la sexta Feria de Ciencias de la Casa Blanca.

La corriente a la que apuntaba no ha ido a ninguna parte. El Laboratorio Oceanográfico y Meteorológico del Atlántico de la NOAA rastrea la Corriente de Florida con un cable de telecomunicaciones submarino tendido a través del Estrecho de Florida entre West Palm Beach y Gran Bahama, y ​​sitúa su flujo promedio a largo plazo en 32 Sverdrups.

Vista satélite del azul profundo del Estrecho de Florida entre las aguas poco profundas color turquesa de Florida, las Bahamas y Cuba
El estrecho de Florida entre Florida, las Bahamas y Cuba, visto por el satélite Terra de la NASA el 25 de enero de 2022. La corriente de Florida atraviesa estos estrechos. Equipo de respuesta rápida terrestre MODIS de NASA/GSFC, dominio público, a través de Wikimedia Commons

Un Sverdrup equivale a un millón de metros cúbicos por segundo, lo que equivale a unos 32 millones de metros cúbicos de agua que pasan por segundo.

El centro de energía marina de la FAU dice que de las opciones de energía marina abiertas a los Estados Unidos, sólo las corrientes oceánicas abiertas como ésta son lo suficientemente estables y confiables para generar energía a escala de servicios públicos. La plataforma de las Bahamas aprieta la corriente cerca de la costa, cerca de los principales centros de población. Se están estudiando en otros lugares otros diseños para el mismo tipo de agua, como cometas submarinas.

Mapa de temperatura de la superficie del mar que muestra la cálida Corriente del Golfo que recorre la costa este de EE. UU. y cruza el Atlántico
La Corriente del Golfo trazada por la temperatura de la superficie del mar en una imagen de la NOAA publicada en junio de 2016. FAU describe la Corriente de Florida como un segmento de la Corriente del Golfo. NOAA NESDIS, dominio público, a través de Wikimedia Commons

La Oficina de Tecnologías Hidráulicas del Departamento de Energía otorgó al centro $800,000 en octubre de 2024 para un estudio de viabilidad de una instalación de prueba de corrientes oceánicas conectada a la red frente a la costa del condado de Palm Beach. El centro ya había conseguido el primer contrato de arrendamiento de energía marina marina en Estados Unidos.

Gabriel Alsenas, entonces su director, dijo que demostrar que un proyecto a gran escala puede “integrarse de forma segura y económica” “sólo es posible con una instalación de pruebas en alta mar dedicada conectada a la red”.

Documento: Anuncio de octubre de 2024 de la Florida Atlantic University sobre el estudio de viabilidad del Departamento de Energía para una instalación de prueba de corrientes oceánicas

“Creo que proyectos como la sonda BEACON de Hannah Herbst son un gran ejemplo de cómo la innovación en energía marina puede comenzar con una idea muy simple y materiales accesibles”, dijo en un correo electrónico Yufei Tang, ingeniero eléctrico y director asociado del centro.

Un prototipo de estudiante en PVC y piezas impresas en 3D es “obviamente muy diferente” de los sistemas a gran escala construidos en su laboratorio, dijo, pero el proceso de ingeniería básico es el mismo en ambos sentidos: comprender el recurso, diseñar algo que pueda capturar energía de él, probar la idea, aprender de los resultados y seguir mejorando.

La diferencia ahora es hasta dónde llega cada paso, a través de modelos hidrodinámicos, controles, electrónica de potencia, sensores, inteligencia artificial y pruebas oceánicas. Proyectos como el de ella son importantes, dijo, porque hacen que ese camino sea tangible para los ingenieros que vienen a continuación.

La sonda de Herbst demostró que el agua en movimiento en el Intracoastal podía hacer girar una hélice y encender LED. Lo que no se pudo demostrar, cuánta energía puede enviar a la red una máquina de tamaño normal en la Corriente de Florida, todavía no tiene lugar para ser probado.

El centro de FAU pasó a llamarse Centro de Energía Marina del Sureste el 1 de julio de 2026. Su lista de proyectos todavía describe el trabajo de la instalación de prueba como un estudio de viabilidad preliminar, y su anuncio de 2024 decía que “No existen instalaciones de prueba de corrientes oceánicas activas a nivel mundial”.