La photosynthèse est un phénomène extrêmement complexe,  encore incomplètement connu et qu’il est difficile d'expliquer en peu de mots sans simplifier outrageusement. Nous allons néanmoins essayer de le faire en renvoyant le lecteur curieux de plus de détails dans La Recherche (ndlr: le N°375 de mai 2004, le plus récent sur ce sujet, a comme résumé: la structure d'un complexe moléculaire essentiel pour la photosynthèse vient d'être révélée avec une précision inégalée. Ces données devraient permettre de mieux comprendre son fonctionnement.).
     Le chloroplaste est une enceinte fermée microscopique (il y en a cinq cent millions dans un gramme de feuille d'épinard) qui se comporte comme un condensateur électrique et au sein de laquelle se déroule un certain nombre de réactions électrochimiques. L'agent  générateur d'électricité est la chlorophylle, présente dans l'enceinte du chloroplaste et susceptible, en absorbant de la lumière (650 à 705 nanomètres) de passer. dans un état excité et de créer une différence de potentiel. Il existe toute une gamme de chlorophylles passives qui se contentent de transférer leur énergie d'excitation à la molécule voisine et deux types de chlorophylles actives qui proyoquent le déclenchement de deux séries de réactions en chaîne.
     C'est le bilan de la deuxième série de réactions qui est le plus simple et le plus spectaculaire:

de façon plus précise:

     L'oxygène est libéré dans l'atmosphère tandis que l'hydrogène est récupé par la première série de réactions qui absorbe d'autre part du gaz carbonique. Cette série de réactions met en jeu un certain nombre de phosphates qui circulent dans toute la plante et c'est en dehors du chloroplaste que se forment les constituants majeurs de la plante que sont le saccharose, l'amidon ou la cellulose. Ces trois corps sont des polymères plus ou moins déshydratés d'un même élément de base:  le glucose, de formule C₆H₁₂O₆  =  (CHOH)₆. On peut donc dans un raccourci hardi résumer les réactions du premier type, par la formule:

et le bilan global des deux séries de réactions se résume en:

     On aurait pu se contenter de vous donner ce bilan global, mais l'intérêt de distinguer les deux séries de réactions est de montrer que la dialyse de l'eau (c'est-à-dire la séparation de ses constituants hydrogène et oxygène) est faisable dans des conditions «douces». D'ailleurs certaines algues possèdent un enzyme, l'hydroénnase, qui leur permet de libérer effectivement une partie de l'hydrogène formé au cours de la deuxième série de réactions On parle beaucoup de l'hydrogène en ce moment. On sait que moyennant quelques précautions de manipulation, c'est le combustible idéal puisque non polluant (le produit de la combustion est de l'eau). Quelques chercheurs se préocccupent d'imiter la nature et de mettre au point un procédé industriel de décomposition de l'eau par captation de l'énergie solaire. On est étonné de la modestie de leurs crédits comparés à ceux accordés à l'énergie de fusion par exemple, alors que faire? Cette dernière paraît beaucoup moins assurée et sa réalisation beaucoup plus dangereuse.
     Il faut préciser pour terminer que la plupart des recherches sur la photosynthèse ont été faites sur l'épinard. Mais on s'est aperçu, il y a une dizaine d'années, que quelques plantes fixaient le gaz carbonique d'une manière différente et plus efficace que l'épinard. Il est difficile d'expliquer simplement cette différence. Disons qu'il y a moins de phosphates intermédiaires et corrélativement moins de perte de CO₂ par photorespiration (voir encart 3). Ces plantes sont dites du type C4 alors que l'épinard et la majorité des autres plantes sont de type C3. A l'opposé, quelques plantes de mauvais rendement énergétiques, tel que l'ananas, sont de type CAM, avec un cycle photosynthétique moins efficace que celui de l'épinard.
     Les  principales  plantes  du  type C4 sont la canne à sucre, le sorgho et le maïs dont les hauts rendements étaient connus des agronomes bien avant la découverte de leur particularité photosynthétique.

     La production d'alcool à partir de la biomasse est un procédé bien connu dans un pays comme la France qui détient le triste privilège du record mondial de l'alcoolisme. Ce sont d'ailleurs les Français Gay-Lussac et Pasteur qui ont élucidé le mécanisme de la fermentation alcoolique.
     Mais à côté des alcools «nobles»,destinés à la consommation, il s'est établi depuis plus d'un siècle une production chroniquement excédentaire d'alcool industriel, volontairement «dénaturé» par adjonction de méthylène[1] pour le 'rendre impropre à la consommation et qui n'avait pas d'autre justification économique que la résorption des excédents agricoles. Lesquels excédents étaient dûs pour partie aux aléas climatiques, mais pour partie aussi aux incohérences de la politique agricole. S'il est arrivé que l'on distille le blé, ce ne fut qu'un accident, le gros du contingent a toujours été fourni par la betterave à sucre et les vins de mauvaise qualité, la pomme à cidre venant en troisième position, étant donné que les prix garantis aux agriculteurs, cette production d'alcool n'a jamais été rentable, le prix de revient étant constamment supérieur au cours mondial. La tentative de l'incorporer au "super-carburant" s'est soldée par un échec parce qu'on a voulu n'y voir qu'un palliatif destiné à réduire des stocks devenus «momentanément» excédentaires.