Jag läste boken Kvantbiologi av Jim Al-Khalili. I den säger han att infångandet av fotoner [ljuspartiklar, reds. anm.] och tillverkningen av den energibärande molekylen som sen ger energi till växtens uppbyggnad har en effektivitet som är nära 100 %. Jag läste sedan en artikel där man jämför fotosyntesens verkningsgrad med den hos solceller. Där nämner man en mycket lägre verkningsgrad för fotosyntesen. Vad är rätt i den här frågan?
Det finns olika svar på den frågan. Möjligtvis kan något enskilt specifikt steg vara väldigt effektivt och nära 100 % men inte växternas omvandling i stort av ljusets energi till energi bundet i kemiska molekyler.
Det är mycket att tänka på i denna process:
Om man börjar med solen så strålar den ut väldigt mycket ljusenergi. Många av dessa fotoner träffar inte en växt.
En hel del av det som träffar en växt reflekteras igen.
Det ljus som träffar växten består av olika våglängder. Klorofyllmolekylerna som är det vanligaste ljusabsorberande pigmentet absorberar blått och rött ljus, och utnyttjar alltså inte annat ljus. (Framförallt det gröna ljuset absorberas inte och därför uppfattar vi växterna som gröna.)
Det blå ljuset är cirka 60% mer energirikt än det röda ljuset och detta överskott utnyttjas inte utan avgår som värme.
Sedan följer processer i cellen där joner ska fysiskt transporteras över membran och där olika molekyler ska mötas för att reagera. I denna ”soppa” krockar molekyler med varandra och varje gång förloras lite energi.
Det finns därför många steg där man förlorar i effektivitet, så 100 % når man inte. Av den ljusenergi som faktiskt fångas upp av en klorofyllmolekyl i fotosyntesen brukar man säga att 25 % återfinns som kemisk energi bundet i slutmolekylerna av fotosyntesen (glukos och syrgas) under optimala förhållanden. Betraktar man istället hur mycket ljusenergi som en lantbrukare skördar från en åker när han tröskar på hösten så har man till och med svårt att komma upp till en procent.
– Mats Hansson
