Fast die gesamte irdische Biomasse entsteht durch Fotosynthese. Dabei erzeugen Pflanzen, Algen und einige Bakterien mit Hilfe von Sonnenlicht aus Kohlendioxid und Wasser Traubenzucker (Glukose). Zwar beträgt die Effizienz dieses Prozesses nur rund ein Prozent; dennoch schätzt man, dass die weltweit in Biomasse umgewandelte Sonnenenergie etwa dem Zehnfachen des derzeitigen Energieverbrauchs der Menschheit entspricht.

Allerdings wird der primär entstehende Traubenzucker nicht in dieser Form in Pflanzen gespeichert. Glukose kann in Wasser zwei Strukturen annehmen, die als α- und β-Form bezeichnet werden. Aus ihnen stellt die Natur durch lineare Verkettung Stärke beziehungsweise Zellulose her. Stärke, ein spiralförmiges Polymer der α-Glukose, fungiert als Hauptenergiespeicher der Pflanzen. Sie kommt in allen Grundnahrungsmitteln wie Kartoffeln, Mais, Getreide und Reis vor. Menschen und Tiere nutzen sie als wesentliche Energiequelle, indem ihr Verdauungsapparat die Polymerkette wieder in die enthaltenen Glukosemoleküle spaltet.

Technisch kann man aus...