Nel campo delle energie rinnovabili, la tecnologia del biogas si riferisce a sistemi progettati per trasformare i rifiuti organici in energia utilizzabile. Il biogas è un tipo di gas prodotto durante il trattamento anaerobico di materia organica come letame, materiale vegetale o persino rifiuti urbani. Il biogas è tipicamente costituito principalmente da metano, con una proporzione significativa di anidride carbonica, e quantità minori di altri gas come azoto e idrogeno.
Il combustibile da biogas è una sostanza infiammabile che brucia in modo simile al gas di petrolio liquefatto (GPL) e, in quanto tale, l’energia del biogas può essere utilizzata come alternativa ai combustibili fossili. La produzione di biogas è spesso ottenuta utilizzando un impianto di biogas, ovvero un sistema che “digerisce” la materia organica per produrre gas. La tecnologia del biogas viene spesso utilizzata nelle aziende agricole con l’obiettivo primario di controllare l’inquinamento da rifiuti. Gli allevamenti lattiero-caseari, ad esempio, possono avere problemi significativi con le fonti d’acqua inquinanti del letame. La tecnologia del biogas consente agli agricoltori di affrontare questo problema con il vantaggioso effetto collaterale di creare anche una nuova fonte di energia.
L’elettricità da biogas e l’energia per il riscaldamento possono essere prodotte localmente con sistemi tecnologici a biogas in alcune aziende agricole. Ad esempio, un allevatore con 500 mucche potrebbe installare un sistema che elabori il letame prodotto dalle mucche e potrebbe generare elettricità sufficiente per alimentare l’intero sistema lattiero-caseario. I sistemi su larga scala in alcuni paesi raccolgono il letame da più aziende agricole ed eseguono il processo di digestione centralmente in un grande impianto.
Una tecnologia del biogas simile può essere utilizzata nel trattamento delle acque reflue. Le acque reflue contengono materia organica, compresi i solidi organici, e la digestione anaerobica può essere utilizzata per abbattere questi solidi. Questo processo, spesso chiamato digestione dei fanghi, può anche ridurre i livelli di batteri nocivi nell’acqua.
Esistono tre principali tipologie di digestori a tecnologia biogas: laguna coperta, mix completo e plug-flow. Tutti questi tipi digeriscono il letame per produrre biogas. Si differenziano per la loro efficienza, la concentrazione di solidi che possono gestire e la loro idoneità a diversi climi e applicazioni.
I digestori a laguna coperti sono il tipo più semplice, costituito da una vasca di stoccaggio per contenere il letame e una copertura per intrappolare il gas. Questo tipo di tecnologia è adatta ai climi caldi, ed è utilizzata principalmente per liquami con una piccola percentuale di materia solida. I digestori a miscela completa trattengono il letame in un serbatoio riscaldato e dispongono di un dispositivo di miscelazione meccanico per accelerare il processo di digestione. I digestori plug-flow sono sistemi tecnologici di biogas più complessi che passano attivamente il letame in lavorazione attraverso il sistema, mentre viene digerito.