mans face in close up

A Mátrix című kultfilmben az emberek akaratlanul is elszívták a testhőjüket a gépek, hogy azt energiaforrásként használják fel. Bár lehet, hogy nem ez lenne az ideális helyzet, amiben magunkat találjuk, az ötlet alapja - az általunk termelt meleg felhasználása épületeink fűtésére - a fosszilis tüzelőanyagok felhasználásának csökkentésével segíthet az éghajlatváltozás elleni küzdelemben.


Az átlagos emberi test nyugalmi állapotban körülbelül 100 wattnyi hőt bocsát ki. Edzés közben ez a hő könnyen meghaladhatja az 1000 wattot: ez az energia hat perc alatt felforralhat egy liter vizet. Összehasonlításképpen, egy szabványos (3 kW-os) otthoni vízforralónak több mint két percbe telik egy liter víz felmelegítése. Honnan származik ez az energia? Leginkább az élelmiszerekből. A szervezet belső anyagcseréje az emésztési termékeket, például a szénhidrátokat és a zsírsavakat használja fel az izomösszehúzódásokhoz szükséges energia előállítására. A termelt energia 70-95%-a azonban hő formájában szabadul fel.

Ez azt mutatja, hogy az emberi test nem túl hatékony a táplálékból származó mechanikai energia előállításában: valójában valamivel kevésbé hatékony, mint egy benzinmotor. A hő nagy része konvekcióval, infravörös sugárzással és izzadással távozik a testből, amely a bőr párologtatásával hűti a bőrt. Ez megmagyarázza, hogy rendkívül meleg és párás körülmények között miért nem érezzük jól magunkat - az izzadság nem párolog el olyan könnyen a telített levegőbe. Infravörös kamerák segítségével képesek vagyunk látni ezt a hőt, ahogyan az a testekből a környezetükbe áramlik. Ezek a kamerák világosabb színűnek ábrázolják a megnövekedett hőtartalmú területeket (ahol több hőt veszítünk), a hűvösebb területeket pedig sötétebbnek - megmutatva, hogy hol pazarolódik a legtöbb hő.

Amikor az emberek beltérben gyűlnek össze, ez a hő elkezd felhalmozódni. Képzeljünk el egy 500 fős színházat. Feltételezve, hogy minden egyes személy 100 watt hőenergiát termel, ez azt jelenti, hogy összesen 50 kW hő kerül kibocsátásra: ez 25-30 átlagos konyhai vízforraló folyamatos vízforralásának felel meg. Ha ezek az emberek fizikailag aktívak - például táncolnak -, akkor együttesen 150 kW hőt termelhetnek, ami 24 óra alatt 3600 kWh-t jelent. Nagy-Britanniában egy átlagos háztartás havonta körülbelül 1000 kWh gázt fogyaszt. Mivel egy átlagos háztartási gázkazán teljesítménye körülbelül 30 kW, mindössze 500 táncos öt gázkazán energiáját tudná megtermelni.

A következő kérdés az, hogy ezt az emberi hőt hogyan lehet a legjobban felhasználni az épületek fűtésére. Az épületek általában szellőztető vagy légkondicionáló rendszereket használnak a hőmérséklet csökkentésére és a levegő minőségének javítására. Ez a kivont hő aztán a külső környezetbe távozik, és így energiapazarlás történik. Ehelyett a tömeghőt mechanikus hőcserélőkkel - olyan eszközökkel, amelyek az egyik területről a másikra adják át a hőt - el lehetne nyerni, és a szomszédos épületek bejövő levegőjének felmelegítésére lehetne használni. Rugalmasabb megoldás a hőszivattyúk használata, amelyek egy kicsit olyanok, mint a fordított légkondicionáló rendszerek, amelyek a hőt befelé pumpálják, nem pedig kifelé. A hő tárolható későbbi felhasználásra, például vízpalackokban vagy átalakított téglákban. Az ilyen technológiát már alkalmazzák az adatközpontokban, ahol a számítógépes hálózatok által kibocsátott jelentős mennyiségű hőt el kell vonni a rendszer meghibásodásának elkerülése érdekében.

A testmelegítő rendszerek koncepciója a világ egyes részein már valóság. Svédországban a Kungsbrohuset irodaházat - amely Stockholm központi metróállomása felett található - már részben az állomáson naponta áthaladó utasok testhője fűti, ami 5-10%-kal csökkenti a fűtési igényt. Egy hőszivattyú elszívja a hőt az állomásról, ahol azt vízben tárolják, amelyet a felette lévő irodák fűtésére használnak. Eközben a minnesotai Mall of America bevásárlóközpontban a napfény és az évi több mint 40 millió látogató hője helyettesítette a központi fűtést. A BODYHEAT rendszer pedig, amelyet jelenleg egy glasgow-i művészeti központban telepítenek, hőszivattyúkkal gyűjti be a klubtagok hőenergiáját, és földalatti fúrásokban tárolja, amelyek az épületet fűtéssel és melegvízzel látják el.

További példa a 750 fős nézőtérrel rendelkező Nottingham Playhouse fűtési rendszere. A színházban a nézőszám növekedésével a hőmérséklet is emelkedik, ami azt jelenti, hogy a központi fűtés csökkenthető a teltházas estéken. Ezt az elvet felhasználva olyan intelligens épületeket fejleszthetünk ki, amelyek képesek a fűtést a helyiségben tartózkodó emberek száma és a várható hőmérséklet-emelkedés alapján szabályozni. Ez az egyszerű megoldás számos épülettípusban alkalmazható - még azokban is, amelyekben nincs hőszivattyú beépítve. A közelmúltban megemelkedett energiaárak és a nettó nulla szén-dioxid-kibocsátás elérésére irányuló globális törekvés miatt az ilyen rendszerek egyszerű és forradalmi megoldást jelenthetnek a fosszilis tüzelőanyagok felhasználásának csökkentésére és az energiaszámlák mérséklésére azáltal, hogy a forgalmas köztereket kitöltő pazarló hőt hasznosítják.

(Forrás: BigThink)


A figyelmetekbe ajánljuk