Eficiència fotosintètica
L' eficiència fotosintètica és la fracció de l'energia de la llum convertida en energia química durant la fotosíntesi en les plantes o les algues. La fotosíntesi es pot descriure mitjançant la reacció química simplificada
- 6H₂O + 6CO₂ + energia → C₆H₁₂O₆ + 6O₂
on C₆H₁₂O₆ és la glucosa (la qual subseqüentment és transformada en altres sucres, cel·lulosa, lignina i altres).
El valor de l'eficiència fotosintètica depèn de com es defineixi l'energia de la llum depèn de si només es té en compte la llum que s'absorbeix, i de quin tipus de llum es fa servir. Calen vuit (o potser 10 o més)[1]fotons per utilitzar una molècula de CO₂.
L'Energia lliure de Gibbs per convertir un mol de CO₂ a glucosa és 114 kcal, mentre que vuit mols de fotons de longitud d'ona 600 nm contenen 381 kcal, proporcionant una eficiència nominal de del 30%.[2] Tanmateix, la fotosíntesi pot ocórrer fins a la longitud d'ona de 720 nm i per sota de longitud d'ona per sota de 680 nm per mantenir el Fotosistema II operatiu. L'eficiència teòrica màxima, en la llum solar real, és de l'11%. En la pràctica, tanmateix (per la reflexió, respiració i d'altres)l'eficiència total és del 3 al 6% de la radiació solar total.[1]
Si la fotosíntesi és ineficient, l'excés d'energia lumínica ha de ser dissipat per evitar danys en l'aparell fotosintètic. Aquesta energia pot ser dissipada com calor, o emessa com fluorescència de la clorofil·la
Eficiències típiques[modifica]
Plantes[modifica]
Eficiència llum solar-biomassa
| Planta | Eficiència |
|---|---|
| Plantes, típica | 0.1%[3] 0.2–2%[4] |
| Típica en plantes de conreu | 1–2%[3] |
Algues i altres organismes unicel·lulars[modifica]
D'un estudi de l'any 2010 per la Universitat de Maryland, les Cyanobacteria fotosintetitzadores han mostrat ser espècies significatives en el cicle del carboni, aconseguint el 20–30% de la productivitat terrestre amb una taxa de conversió de ~450 TW.[5]
Referències[modifica]
- ↑ 1,0 1,1 Renewable biological systems for unsustainable energy production. FAO Agricultural Services Bulletins (1997).
- ↑ Lubert Stryer. Biochemistry. 2nd, 1981, p. 448. ISBN 0-7167-1226-1.
- ↑ 3,0 3,1 Govindjee, What is photosynthesis?
- ↑ The Green Solar Collector; converting sunlight into algal biomass Wageningen University project (2005—2008)
- ↑ «Light-Dependent Electrogenic Activity of Cyanobacteria». PLoS ONE, vol. 5, 5, 2010, pàg. e10821. DOI: 10.1371/journal.pone.0010821. PMC: 2876029. PMID: 20520829.