Solformørkelse

Fredag vil månen stå mellem jorden og solen og vi vil i Danmark opleve en solformørkelse, hvor ca. 80 % af solen er dækket. 

Jorden modtager en ufattelig mængde energi fra solen. Hvert minut solen er 80 % dækket, går vi i Danmark glip af energi svarende til den der skal til, for at spille for fuld volumen i  298,2 år på lydanlægget på Orange scene på Roskilde Featival eller holde Googles servere kørende i 347 år. 

Det er naturligvis langt fra al enegien vi kan opfange og lave til strøm, faktisk opfanger solceller kun ca. 15% af solens energi. Og solcellerne udgør langt fra hele Danmarks areal.

Når vi på jorden oplever en solformørkelse, skyldes det, at månen placerer sig mellem jorden og solen og blokerer for solens stråler, så månens skygge falder på jorden. Ved en total solformørkelse kan man opleve et par minutters nat midt på dagen. 

Den næste totalte solformørkelse i Danmark er 25. maj 2142. Indtil da, må man rejse efter den astronomiske oplevelse. 

Se hvordan vi har regnet den ud:

Normalt er solindstrålingen på jorden 1365 W/m², hvilket vil sige, at jorden fra solen modtager 1365 J hvert sekund pr. kvadratmeter. Desværre er vi kun i stand til at udnytte en lille del af solens energi til at producere strøm. En del af solens energi går til at opvarme jorden og havene. 

Fredag vil lidt over 80% af solen dækkes af månen. Det betyder, at Danmark i et kort øjeblik går glip af 80% af den energi, den normalt modtager fra solen. Når man taler om energi pr. tidsenhed fx J/s, kalder man det effekt. Effekt opgives i J/s (joule pr. sekund) eller W (watt). Den effekt vi går glip af, når solen er 80% formørket, svarer til 1092W/m². 

$$\frac{1365\text{ W/m}^{2}}{100}\cdot 80=1092\text{ W/m}^{2}$$

Da Danmarks areal er 43.094km², svarer det til: 

$$1\text{ km}^{2} \text{ svarer til }1.000.000\text{ m}^{2} \text{ da } 1000\frac{m}{km}\cdot 1000\frac{m}{km}=1.000.000\text{ m}^{2}$$

Danmarks areal i m² er derfor: 

$$43.094\text{ km}^{2}\cdot 1.000.000\frac{\text{ m}^{2}}{\text{km}^{2}}=43.094.000.000\text{ m}^{2}$$

Solens effekt på Danmark, ved en solformørkelse på 80%: 

$$1092\text{ W/m}^{2}\cdot 43.094.000.000\text{ m}^{2}=4,\!7058648\cdot 10^{13}\text{ W}=4,\!7058648\cdot 10^{13} \text{ J/s}$$

Selvom solformørkelsen i Danmark varer 2 timer og 22 minutter, er det kun en kort stund, at 80% eller mere af solen vil være dækket. I Nordvestjylland vil solen være dækket 86%, når solformørkelsen er på sit højeste. For hvert minut månen dækker 80% af solen, går Danmark glip af: 

$$4,\!7058648\cdot 10^{13}\text{ J/s}\cdot 60\text{ s}=2.823.518.880\text{ MJ}$$

Ifølge Financial Times, bruger Googles serverfarme i alt 2,26 milioner megawatt-timer på drift og køling om året. 

Vi regner megawatt-timer om til mega joule: 

$$1\text{ MWh}=1\text{ MWt}=3,\!6\text{ GJ}$$

$$2,\!26\cdot 10^{6}\text{ MWt}\cdot 3,\!6\text{ GJ/MWt}=8,\!136\cdot 10^{6} \text{ GJ}=8,\!136\text{ PJ}=8.136.000.000\text{ MJ}$$

Den energi vi i løbet af et minut med solformørkelse på 80% går glip af, svarer til Googleserverens enegiforbrug i:

$$\frac{2.823.518.900.000\text{ MJ}}{8.136.000.000\text{ MJ/aar}}=347 \text{ aar}$$

Ifølge Ingeniøren kan det lydanlæg der bruges på Roskilde Festivals Orange scene trække 300.000 W. Den energi vi i i Danmark i løbet af et minut med solformørkelse på 80% går glip af, svarer til at lydanlægget vil kunne spille på fuld volumen i:

$$300.000\text{ W}=300.000\text{ J/s}$$

$$300.000\text{ J/s}\cdot 60\text{ s}=18.000.000\text{ J}$$

$$\frac{2,8235189\cdot 10^{15} \text{ J}}{18.000.000\text{ J/min}}=156862161,\!1\text{ min}=298,\!2\text{ aar}$$

 

Kilder