光合成は人類を救えるか！？　

■　太陽光と光合成を数字で考える　■

日本は森林率が６８.５％、山を歩いても見えるのは山また山の世界。　
この率は主要国の中で世界第二位！　
一位はフィンランドで７３.１％、三位は僅差でスウエーデン６８.４％、四位は熱帯雨林地帯のマレーシア、コンゴ共和国と続く（「森林・林業白書　令和元年版」）
これだけ緑が多ければ、自国で食っていけるだろう・・・！？　

動物は植物のエネルギーなくして生きられない。
植物は太陽からの電磁エネルギー（太陽エネルギー/放射エネルギー)から光合成をして植物バイオマスエネルギーに変換している。
太陽は、他の恒星と同じく核融合を活力源。　
そして、恒星は宇宙の重力エネルギーに支配されている・・・「エネルギーの人類史(Vaclav Smil 2019)」

そう、すべてのエネルギーの源は太陽エネルギーから始まる。
ちょっと数字を追ってみた。　太陽エネルギーを１００とする。
雲や大気に２０％を吸収され、３０％は放射で宇宙に戻り、５０％が地球表面に届く。
陸と海の比率は３：７なので、１５％が陸に届き、３５％が海に届く。
陸の森林率は３０.６％なので、１５％ｘ３０.６％＝４.５９％が森林に届く・・・

因みに、１００のエネルギー規模は、約１００兆ｋＷでこれは、人類が必要としている年間エネルギー量を１Ｈで賄える。
さらに、太陽光が地球に届くのは、宇宙全体へ放出するエネルギーの２００憶分の一（Waseda University 光合成の森）
なんとも、太陽ってのはすごい！

さて、ここから数字は私見となり・・・いい加減
森林に届くというが、受け取るのは葉っぱ、５０％は太陽光を受け逃すとしよう。つまり５０％が葉っぱに当たる。
視野を広げると、地球は傾いていて夏と冬がある、中緯度の樹木は落葉樹もある常緑樹も葉っぱは入れ替わる・・・葉っぱがない時期があるので、５０％は減る！？
森林に届く４.５９％の内、葉っぱに届くのは５０％Ｘ５０％＝１.１４％

ここから再び、学術的な計算となり・・・
葉っぱに当たった光の９０％が光合成色素に吸収され、
化学エネルギーに変換されるが使われるのは３８％・・・糖の合成の段階で３０％程度と理論上はなってそれが上限値。
現実は太陽光は弱かったり、強すぎたりで、
植物が有機物としてエネルギーを固定する効率は、吸収した光エネルギーに対して最大でも５％程度と言われている。(Waseda University 光合成の森）
ということは、太陽から１００もらって、葉っぱは１.１４％を植物が受け止め、その５％が有機物になる？？　
つまり、最終的に光合成して有機物になるのは　≒０.０５％か！！

これは少ない！！！、太陽エネルギーの利用の可能性はまだまだ莫大にある。
考え方を変えれば、このたったの０．０５％で植物は有機物を創って、人類を養えている訳だ。計算式と数字ばかりでそろそろ頭が痛くなってきた(笑)

一方で、
爆発的に増え続ける人口や必要エネルギーの増大を考えると、光合成植物がこのままでは支え切れないと危惧する。
森林面積を増やすことも現実的には有益な一手、
個人的な希望は、人類が光合成の仕組みを完全に理解して、光触媒などを活用した「人工光合成」システムを実現すること。
完成すれば、現在人類が直面するエネルギー問題や地球温暖化問題を根本的に解決することで出来る。(日本生物物理学会 2016年）

「光合成は人類を救えるか」という命題の答えは「救える」のだ！
２０２０年３月８日<記> ６月４日<改>

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