kan mänsklig kroppsvärme förse världen med energi?
om energiproduktionen för alla människor kombineras, hur jämförs detta med det globala energibehovet? Hur mycket el skulle kunna genereras om varje levande människa skulle bära en termisk energi skörd armband? Kan detta driva alla våra elektriska apparater?
i filmen The Matrix utnyttjar intelligenta maskiner människor som en kraftkälla genom att skörda sin termiska energi och omvandla den till El. I filmen är den skördade energin tillräcklig för att driva den postapokalyptiska maskinvärlden och för att driva en jätte simulering som får mänskligheten att tro att den fortfarande lever i slutet av 20-talet. Men är det möjligt att driva hela planeten bara genom att skörda kroppsvärme?
människokroppen producerar mer energi än du kanske tror
för att komma till botten av denna fråga måste vi börja med några siffror och enhetskonvertering. Människor får energi genom konsumtion av mat. Varje kilokalori (kcal) vi intar motsvarar 4,184 kilojoule (4x103J) energi. Om vi antar ett genomsnittligt kaloriintag på 2000 per person och 7 miljarder invånare på planeten jorden, bearbetar vi en svindlande 58,58 petajoule (59×1015 J) energi varje dag och 21,38 exajoule (21x1018j) per år. Ändå är dessa siffror bara en bråkdel av den uppskattade globala förbrukningen i primärenergi av ca. 500-1000 exajoule per år. Det betyder att även om vi kunde skörda 100% av den energi vi producerar, kunde vi inte tillgodose den globala efterfrågan.
dessutom utsätts omvandlingen av energi alltid för förluster. För människokroppen är dessa förluster mestadels termiska, i form av kroppsvärme. Beroende på aktivitet och miljö sprider kroppen mellan 290 och 3800 kilojoule termisk energi per timme, vilket översätter till en effekt på 80-1050 Watt. För sju miljarder människor uppgår detta till 3, 33 terawatt (3, 33×1012 W), ett antal som endast kan jämföras med USA: s effektbehov. Men om vi inte vill värma våra lägenheter och köra våra bilar med vår kropp, måste vi konvertera den vidare till en mer bekväm form av energi. Och det är här termoelektrikum spelar in.
termoelektriska generatorer omvandlar kroppsvärme till El. Låt oss anta att den kombinerade termiska kraften hos varje människa på planeten idealiskt kan omvandlas till El. Som art skulle vi producera totalt cirka 1,33 terawatt kontinuerlig elektrisk kraft. Det motsvarar 32 TWh per dag, eller ungefär en tiondel av det globala energibehovet.
vår nuvarande teknik kan inte konvertera termisk energi med mycket hög effektivitet. Men Mithras tar det första steget för att utnyttja den massiva potentialen för skörd av kroppsvärmeenergi. Redan idag ger detta stora möjligheter för bärbar elektronik med låg strömförbrukning. Och om intelligenta maskiner planerar att ta över världen i framtiden, måste de hitta en annan kraftkälla än människokroppen.