Kann die menschliche Körperwärme die Welt mit Energie versorgen?
Wenn die Energieproduktion aller Menschen kombiniert wird, wie steht dies im Vergleich zum globalen Energiebedarf? Wie viel Strom könnte erzeugt werden, wenn jeder lebende Mensch ein Armband zur thermischen Energiegewinnung tragen würde? Kann dies alle unsere Elektrogeräte mit Strom versorgen?
Im Film The Matrix nutzen intelligente Maschinen den Menschen als Energiequelle, indem sie ihre Wärmeenergie nutzen und in Elektrizität umwandeln. Im Film reicht die geerntete Energie aus, um die postapokalyptische Maschinenwelt zu betreiben und eine riesige Simulation anzutreiben, die die Menschheit glauben lässt, dass sie noch im späten 20. Aber ist es möglich, den ganzen Planeten nur durch die Gewinnung von Körperwärme mit Strom zu versorgen?
Der menschliche Körper produziert mehr Energie, als Sie vielleicht denken
Um dieser Frage auf den Grund zu gehen, müssen wir mit einigen Zahlen und der Umrechnung von Einheiten beginnen. Der Mensch erhält Energie durch den Verzehr von Lebensmitteln. Jede Kilokalorie (kcal), die wir aufnehmen, entspricht 4.184 Kilojoule (4x103J) Energie. Unter der Annahme einer durchschnittlichen Kalorienzufuhr von 2000 pro Person und 7 Milliarden Einwohnern auf dem Planeten Erde verarbeiten wir täglich erstaunliche 58,58 Petajoule (59 x 1015 J) Energie und 21,38 Exajoule (21 x 1018 J) pro Jahr. Dennoch sind diese Zahlen nur ein Bruchteil des geschätzten globalen Primärenergieverbrauchs von ca. 500-1000 Exajoule pro Jahr. Das heißt, selbst wenn wir 100% der von uns produzierten Energie ernten könnten, könnten wir die globale Nachfrage nicht befriedigen.
Außerdem ist die Energieumwandlung immer mit Verlusten behaftet. Für den menschlichen Körper sind diese Verluste meist thermisch in Form von Körperwärme. Je nach Aktivität und Umgebung gibt der Körper zwischen 290 und 3800 Kilojoule Wärmeenergie pro Stunde ab, was einer Leistung von 80-1050 Watt entspricht. Für sieben Milliarden Menschen sind das 3,33 Terawatt (3,33×1012 W), eine Zahl, die nur mit dem Strombedarf der USA vergleichbar ist. Aber wenn wir unsere Wohnungen nicht heizen und unsere Autos mit unserem Körper fahren möchten, müssen wir sie weiter in eine bequemere Energieform umwandeln. Und hier kommen Thermoelektrika ins Spiel.
Thermoelektrische Generatoren wandeln Körperwärme in Elektrizität um. Nehmen wir an, die kombinierte Wärmekraft jedes Menschen auf dem Planeten könnte idealerweise in Elektrizität umgewandelt werden. Als Spezies würden wir insgesamt rund 1,33 Terawatt elektrische Dauerleistung produzieren. Das entspricht 32 TWh pro Tag oder etwa einem Zehntel des weltweiten Energiebedarfs.
Unsere derzeitige Technologie ist nicht in der Lage, thermische Energie mit sehr hohem Wirkungsgrad umzuwandeln. Aber Mithras unternimmt den ersten Schritt, um das massive Potenzial der Energiegewinnung durch Körperwärme zu nutzen. Dies bietet bereits heute große Möglichkeiten für tragbare Elektronik mit geringem Stromverbrauch. Und wenn intelligente Maschinen in Zukunft die Welt erobern wollen, müssen sie eine andere Energiequelle finden als der menschliche Körper.