Эффективен ли фотосинтез на 60%?

В этой статье утверждается, что эффективность фотосинтеза может достигать 60%.

Ближайший к искусственному фотосинтезу процесс, которым сегодня обладают люди, — это фотогальваническая технология, в которой солнечный элемент преобразует солнечную энергию в электричество. Этот процесс, как известно, неэффективен и способен улавливать только около 20% солнечной энергии. С другой стороны, фотосинтез радикально более эффективен; он способен хранить 60% солнечной энергии в виде химической энергии в связанных биомолекулах.

Заявление было повторено многими новостными агентствами по всему миру, кажется, что все они приняли заявление за чистую монету без какой-либо проверки.

Однако в Википедии утверждается, что реальная эффективность намного ниже.

Растения обычно преобразуют свет в химическую энергию с эффективностью фотосинтеза 3–6%.

Кроме того, в другой статье Википедии , указанной в первом комментарии к этому вопросу, отмечается, что даже теоретическая максимальная эффективность намного меньше заявленного значения.

Для реального солнечного света, где только 45% света приходится на фотосинтетически активный диапазон длин волн, теоретическая максимальная эффективность преобразования солнечной энергии составляет примерно 11%.

Почему такая разница? Какова реальная эффективность фотосинтеза?

Разница заключается именно в том, о какой эффективности сообщается. Если вы считаете отношение энергии, затрачиваемой растением на фиксацию СО2, к общему солнечному излучению, вы получите меньшее число. Если вы возьмете микроскопическую эффективность непосредственно вовлеченных химических процессов (например, фотон+хлорофил+CO2+H2O => C6H12O6), то вы получите более высокое число. Об этом говорится в первой части вики-статьи.
Так что в какой-то степени проблема заключается в том, чтобы определить, что означает «фактическая эффективность».
@ Дэйв, это похоже на ответ
Возможно, вам больше повезет с этим в стеке биологии, одна проблема, с которой вы столкнетесь, заключается в том, что он сильно различается в зависимости от растения и формы фотосинтеза, все растения не используют один и тот же процесс. Вы также столкнетесь с проблемой определения эффективности. этот вопрос может помочь вам начать работу biology.stackexchange.com/questions/97772/…

Ответы (1)

Разница заключается именно в том, о какой эффективности сообщается. Если вы рассмотрите отношение солнечной энергии, падающей на лист, к энергии полученной биомассы , вы получите меньшее число. Если вы рассмотрите отношение энергии фотонов, взаимодействующих с хлорофиллом, к энергии образовавшегося НАДФН, вы получите более высокое число.

Я не видел сведений об эффективности фотосинтеза на уровне 60%, но видел признаки >50% эффективности дыхания на молекулярном уровне , что во многих отношениях является просто фотосинтезом в обратном направлении.

Связанная статья и все копии статей, опубликованных по всему миру, сравнивают фотоэлектрическую эффективность, которая рассчитывается в соответствии с первым упомянутым вами критерием, и эффективностью фотосинтеза, рассчитанной в соответствии со вторым критерием. Я прав?