Biogasproduktion ist die Herstellung von Biokraftstoff durch anaerobe Zersetzung organischer Materialien. Anaerobe Zersetzung organischer Materialien tritt auf, wenn biologisch abbaubare Stoffe eines lebenden oder einst lebenden Organismus mit Hilfe von Mikroorganismen in einer sauerstofffreien Umgebung zerfallen. Biogas wird von Umweltschützern oft wegen seines relativ geringen COXNUMX-Ausstoßes gefeiert. Es kann fossile Brennstoffe als Energiequelle für Heizung und Fahrzeugtransport ersetzen. Die Biogasproduktion erfolgt typischerweise in einer Biogasanlage im großen oder kleinen Maßstab, abhängig von den verfügbaren Materialien.
Eine Biogasanlage besteht aus zwei Hauptkomponenten, einem Fermenter und einem Gasspeicher. Der Fermenter ist ein luftdichter Behälter, in dem der organische Abfall deponiert und zersetzt wird, und der Gasbehälter ist ein Tank, der die von der Gülle ausgestoßenen Gase nutzt. Bakterien innerhalb des Faulbehälters zersetzen den Abfall und bei seiner Zersetzung werden Gase wie Kohlenmonoxid, Methan, Wasserstoff und Stickstoff freigesetzt.
Durch ein Drucksystem leitet der Gasbehälter den Strom dieser Gase nach oben in ein Loch in der Trommel des Halters. Das Loch wurde speziell entwickelt, damit Gase ungehindert in den Halter gelangen können, während gleichzeitig verhindert wird, dass Gase zurück in den Kocher entweichen. Wenn das Gas gebrauchsfertig ist, werden die Gase in einer kontrollierten Umgebung mit Sauerstoff in Kontakt gebracht, um eine Verbrennungsreaktion zu erzeugen. Durch diese Verbrennung entsteht eine Energiequelle für Prozesse wie Heizung und Fahrzeugantrieb.
Die Biogasproduktion kann in unterschiedlichen Anlagentypen erfolgen, abhängig von der benötigten Gasmenge, der anfallenden Abfallmenge und ob der Fermenter für Chargenbeschickung oder kontinuierliche Beschickung ausgelegt ist. Batch-Feeding-Systeme zersetzen hauptsächlich feste Abfälle, die in Raten in den Tank gegeben werden, während Modelle mit kontinuierlicher Fütterung hauptsächlich Flüssigkeiten in den Fermenter zuführen. Die Biogasproduktion kann in ober- oder unterirdischen Anlagen erfolgen, wobei beide Modelle Vor- und Nachteile haben. Eine oberirdische Biogasanlage ist wartungsfreundlicher und kann solar geheizt werden, ist aber schonender beim Bau. Eine unterirdische Biogasanlage ist kostengünstiger zu bauen und leichter zu speisen, aber schwieriger zu warten.
Aus ökologischen und wirtschaftlichen Gründen wird die Biogasproduktion häufig gegenüber fossilen Energieträgern wie Öl oder Kohle bevorzugt. Die steigende Konzentration des Treibhausgases Kohlenstoff in der Atmosphäre ist zu einem zentralen Thema im Problem der globalen Erwärmung geworden. Obwohl sowohl Biogas als auch fossile Brennstoffe Kohlenstoff emittieren, setzen fossile Brennstoffe Kohlenstoff frei, der seit vielen Jahren in alter Biomasse vergraben und effektiv aus dem Kohlenstoffkreislauf entfernt wurde. Der bei der Biogasproduktion und -nutzung freigesetzte Kohlenstoff wird erst seit kurzem in Form von organischem Material gespeichert und ist noch immer Teil des Kreislaufs. Daher verursacht es keine so große Störung der Kohlenstoffkonzentration in der Atmosphäre.
Befürworter der Biogasproduktion ziehen Biogas auch fossilen Brennstoffen vor, weil es eine kostengünstige, erneuerbare Energiequelle ist und ansonsten verschwendete Materialien verwendet. Die Biogasproduktion kann auch an kleinen Standorten erfolgen, was sie zu einer praktikablen Option für Regionen in Entwicklungsländern macht. Biogaskritiker argumentieren, dass Nahrungspflanzen, die zum Zwecke der Biogasproduktion angebaut werden, zu einer weltweiten Nahrungsmittelknappheit führen werden. Biokraftstoffe können auch Entwaldung, Wasserverschmutzung, Bodenerosion und negative Auswirkungen auf ölproduzierende Nationen verursachen.