Un système de biogaz est une technologie qui produit du biogaz. Le biogaz est un type d’énergie renouvelable formé par la digestion anaérobie de la matière organique. La digestion anaérobie fait référence à la décomposition assistée par des bactéries qui se produit dans un environnement sans oxygène. Le carburant peut être utilisé pour le chauffage ou, sous sa forme concentrée, pour la propulsion du véhicule. Un système de biogaz fournit un environnement étanche à l’air pour la digestion anaérobie et est généralement composé d’un digesteur et d’un gazomètre.
Le digesteur est une cuve hermétique dans laquelle les déchets organiques sont déversés et décomposés. Les matières organiques comprennent généralement les déchets animaux, les déchets végétaux et les cultures énergétiques, ou les cultures qui sont cultivées dans le but exprès de produire du carburant. Les bactéries présentes dans le digesteur décomposent les déchets et, au fur et à mesure qu’elles se décomposent, des gaz tels que le monoxyde de carbone, le méthane, l’hydrogène et l’azote sont libérés.
Le gazomètre est un autre réservoir du système de biogaz qui capte les gaz émis par les déchets en décomposition ou le lisier. Grâce à un système sous pression, les gaz libérés dans le digesteur sont conduits dans un trou dans le gazomètre. Le support est spécialement conçu pour permettre au gaz de s’écouler librement dans le support tout en empêchant tout gaz capté de s’échapper dans le digesteur ou dans l’environnement extérieur. Ceci est important, à la fois pour l’efficacité et pour la sécurité, car beaucoup de ces gaz sont combustibles et peuvent provoquer des explosions lorsqu’ils sont mélangés avec de l’oxygène ou d’autres gaz. Une fois le gaz capté, il peut alors être utilisé comme carburant.
Pour améliorer l’efficacité du système de biogaz, le lisier dans le digesteur doit être maintenu à un pH légèrement basique. Le digesteur doit également être maintenu à une température de 29-41 degrés Celsius (84.2-105.8 degrés Fahrenheit) pour assurer une décomposition rapide avec une production de gaz optimale. La suspension doit être agitée de temps en temps pour empêcher la formation d’une croûte dure au-dessus des déchets, empêchant les gaz de se déplacer vers le support.
Les procédures d’exploitation peuvent varier en fonction de la construction du système de biogaz. Une installation de biogaz hors sol est plus facile à entretenir et bénéficie du chauffage solaire, mais prend plus de soin dans la construction. Un système de biogaz souterrain est moins cher à construire et plus facile à alimenter, mais plus difficile à entretenir. L’alimentation ou l’ajout de matières organiques au digesteur variera en fonction de la conception. Un système d’alimentation par lots de biogaz décompose principalement les déchets solides qui sont ajoutés au réservoir par tranches, tandis que les modèles d’alimentation continue alimentent constamment le digesteur principalement en déchets liquides.
Le biogaz est souvent préféré aux combustibles fossiles, tels que le charbon ou le pétrole, car il est renouvelable, coûte moins cher, utilise des matériaux autrement gaspillés et produit moins de carbone. Le carbone, en petites quantités, est un élément vital d’une atmosphère saine, mais devient problématique lorsqu’il en émet trop. Le carbone contenu dans les combustibles fossiles a été enfoui pendant si longtemps dans une matière organique ancienne qui ne fait plus partie du cycle du carbone. Lorsqu’il est libéré par la combustion de combustibles fossiles, il augmente la concentration en carbone. Le biogaz, cependant, provient d’organismes vivants ou récemment morts dont la teneur en carbone est toujours dans le cycle, de sorte que la combustion de ces combustibles perturbe moins la concentration de carbone dans l’atmosphère.