La produzione di biogas è la creazione di biocarburante utilizzando la decomposizione anaerobica di materiali organici. La decomposizione anaerobica dei materiali organici si verifica quando la materia biodegradabile di un organismo vivente o un tempo vivente decade con l’aiuto di microrganismi in un ambiente privo di ossigeno. Il biogas è spesso celebrato dagli ambientalisti per la sua produzione di carbonio relativamente bassa. Può fungere da sostituto dei combustibili fossili come fonte di energia per il riscaldamento e il trasporto di veicoli. La produzione di biogas avviene tipicamente in un impianto di biogas su larga o piccola scala, a seconda dei materiali disponibili.
Un impianto di biogas ha due componenti principali, un digestore e un detentore del gas. Il digestore è un contenitore ermetico in cui i rifiuti organici vengono scaricati e decomposti, e il contenitore del gas è un serbatoio che imbriglia i gas emessi dal liquame. I batteri all’interno del serbatoio del digestore scompongono i rifiuti e, mentre si decompongono, vengono rilasciati gas come monossido di carbonio, metano, idrogeno e azoto.
Attraverso un sistema pressurizzato, il supporto del gas conduce il flusso di questi gas verso l’alto in un foro nel tamburo del supporto. Il foro è appositamente progettato per consentire ai gas di passare liberamente nel supporto evitando che i gas fuoriescano nuovamente nel digestore. Quando il gas è pronto per essere utilizzato, i gas vengono messi a contatto con l’ossigeno in un ambiente controllato per creare una reazione di combustione. Questa combustione produce una fonte di energia per processi come il riscaldamento e la propulsione dei veicoli.
La produzione di biogas può avvenire in diversi tipi di impianti, a seconda della quantità di gas necessaria, della quantità di rifiuti a portata di mano e se il digestore è progettato per l’alimentazione discontinua o continua. I sistemi di alimentazione a batch decompongono principalmente i rifiuti solidi che vengono aggiunti al serbatoio a rate, mentre i modelli di alimentazione continua alimentano principalmente i liquidi al digestore. La produzione di biogas può essere ottenuta in impianti fuori terra o interrati, sebbene entrambi i modelli presentino vantaggi e svantaggi. Un impianto di biogas fuori terra è più facile da mantenere e può beneficiare del riscaldamento solare, ma richiede più cura nella costruzione. Un impianto di biogas interrato è più economico da costruire e più facile da alimentare, ma più difficile da mantenere.
La produzione di biogas è spesso preferita alle fonti energetiche fossili, come petrolio o carbone, per ragioni ambientali ed economiche. La crescente concentrazione di carbonio, un gas serra, nell’atmosfera è diventata una questione centrale nel problema del riscaldamento globale. Sebbene sia il biogas che i combustibili fossili emettano carbonio, i combustibili fossili rilasciano carbonio che è stato sepolto per molti anni nella biomassa antica ed effettivamente rimosso dal ciclo del carbonio. Il carbonio rilasciato durante la produzione e l’uso del biogas è stato immagazzinato sotto forma di materia organica solo di recente e fa ancora parte del ciclo. Pertanto, non provoca tanto sconvolgimento nella concentrazione di carbonio nell’atmosfera.
I fautori della produzione di biogas preferiscono anche il biogas ai combustibili fossili perché è una fonte di energia rinnovabile a basso costo e utilizza materiali altrimenti di scarto. La produzione di biogas può avvenire anche in siti su piccola scala, il che lo rende un’opzione praticabile per le regioni dei paesi in via di sviluppo. I critici del biogas sostengono che le colture alimentari coltivate ai fini della produzione di biogas creeranno una carenza alimentare globale. I biocarburanti possono anche causare deforestazione, inquinamento idrico, erosione del suolo e un impatto negativo sulle nazioni produttrici di petrolio.