Eine Biogasanlage ist ein anaerober Fermenter, der Biogas aus tierischen Abfällen oder Energiepflanzen erzeugt. Energiepflanzen sind billige Pflanzen, die eher für Biokraftstoffe als für Nahrungsmittel angebaut werden. Biokraftstoffe sind flüssige, gasförmige oder feste Kraftstoffe, die aus lebendem oder kürzlich abgestorbenem organischem Material, bekannt als Biomasse, hergestellt werden, im Gegensatz zu fossilen Kraftstoffen, die aus alten biologischen Materialien bestehen. Biogas ist eine Art Biokraftstoff, der durch anaerobe oder sauerstofffreie Verdauung organischer Stoffe durch Bakterien hergestellt wird. Eine Biogasanlage besteht aus einem Fermenter und einem Gasspeicher.
Der Fermenter ist ein luftdichter Behälter, in dem der Abfall entsorgt 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 seiner Trommel. Das Loch ist speziell dafür ausgelegt, dass Gase ungehindert in den Halter gelangen können, während gleichzeitig verhindert wird, dass Gase zurück in den Fermenter entweichen. In einer kontrollierten Umgebung werden die Gase später mit Sauerstoff verbrannt oder umgesetzt, um eine Energiequelle für Prozesse wie Heizung und Fahrzeugantrieb zu schaffen.
Der Bau einer Biogasanlage kann je nach benötigter Gasmenge, anfallendem Abfallaufkommen und ob der Fermenter für Chargenbeschickung oder kontinuierliche Beschickung ausgelegt ist, variieren. Chargenfütterungssysteme verwenden hauptsächlich feste Abfälle, die dem Tank in Raten hinzugefügt werden, und Modelle mit kontinuierlicher Fütterung führen dem Fermenter hauptsächlich Flüssigkeiten zu. Eine Biogasanlage kann sowohl ober- als auch unterirdisch gebaut werden, mit Vor- und Nachteilen beider Modelle. Eine oberirdische Biogasanlage ist wartungsfreundlicher und profitiert von der solaren Beheizung, ist aber schonender in der Konstruktion, da sie für den Innendruck des Fermenters gebaut werden muss. Eine unterirdische Biogasanlage ist kostengünstiger zu bauen und leichter zu speisen, dafür aber schwieriger zu warten.
Um eine schnelle Zersetzung mit optimaler Gasproduktion zu ermöglichen, werden Faulbehälter oft zwischen 29 °C und 41 °C (84.2 °F-105.8 °F) gehalten. Bei einem Versuch, die Aufschlämmung zu neutralisieren, wird mehr saures Kohlendioxid, das ein gewünschtes Gas ist, erzeugt. Die Aufschlämmung im Tank muss auch häufig gerührt werden, um zu verhindern, dass sich eine harte Kruste auf dem Abfall bildet. Eine Kruste kann die Gase in der Aufschlämmung einschließen und die Fähigkeit der Maschine beeinträchtigen, die Gase zu nutzen.
Biogas wird zunehmend fossilen Brennstoffen oder Brennstoffen aus alten organischen Stoffen wie Kohle oder Öl vorgezogen. Kohlenstoff ist in geringen Mengen ein lebenswichtiger Bestandteil einer gesunden Atmosphäre, wird aber problematisch, wenn zu viel in den Kreislauf gelangt. Der in fossilen Brennstoffen enthaltene Kohlenstoff ist so lange vergraben, dass er nicht mehr Teil des Kohlenstoffkreislaufs ist. Wenn es durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe freigesetzt wird, erhöht es die Kohlenstoffkonzentration. Biogas stammt jedoch von lebenden oder kürzlich abgestorbenen Organismen, deren Kohlenstoffgehalt noch im Kreislauf liegt, so dass die Verbrennung dieser Brennstoffe die Kohlenstoffkonzentration in der Atmosphäre weniger stört.
Zusätzlich zum Kohlenstoffausstoß wird Biogas als Brennstoff oft fossilen Brennstoffen vorgezogen, da es sich um eine kostengünstige, erneuerbare Energiequelle handelt und ansonsten verschwendete Materialien verwendet werden. Auch für Entwicklungsländer ist Biogas eine wertvolle Energiequelle, da es in kleinen Anlagen produziert werden kann. Biogas-Kraftstoff hat aber auch seine Kritiker. Einige argumentieren, dass Energiepflanzen die Nahrungsmittellandwirtschaft beeinträchtigen und zu einer weltweiten Nahrungsmittelknappheit führen werden. Biokraftstoffe können auch Entwaldung, Wasserverschmutzung, Bodenerosion und negative wirtschaftliche Auswirkungen auf ölproduzierende Nationen verursachen.