Biogaz, gaz naturel généré par la décomposition de la matière organique par des bactéries anaérobies et utilisé dans la production d’énergie. Le biogaz diffère du gaz naturel en ce qu’il s’agit d’une source d’énergie renouvelable produite biologiquement par digestion anaérobie plutôt que d’un combustible fossile produit par des processus géologiques. Le biogaz est principalement composé de méthane, de dioxyde de carbone et de traces d’azote, d’hydrogène et de monoxyde de carbone. Il est présent à l’état naturel dans les tas de compost, sous forme de gaz de marais et à la suite de la fermentation entérique du bétail et d’autres ruminants. Le biogaz peut également être produit dans des digesteurs anaérobies à partir de déchets végétaux ou animaux ou collecté dans des décharges. Il est brûlé pour produire de la chaleur ou utilisé dans des moteurs à combustion pour produire de l’électricité.
L’utilisation du biogaz est une technologie verte qui présente des avantages pour l’environnement. La technologie du biogaz permet d’utiliser efficacement les déchets animaux accumulés issus de la production alimentaire et les déchets solides municipaux issus de l’urbanisation. La conversion des déchets organiques en biogaz réduit la production de méthane, un gaz à effet de serre, car une combustion efficace remplace le méthane par du dioxyde de carbone. Étant donné que le méthane est près de 21 fois plus efficace que le dioxyde de carbone pour piéger la chaleur dans l’atmosphère, la combustion du biogaz entraîne une réduction nette des émissions de gaz à effet de serre. En outre, la production de biogaz dans les fermes peut réduire les odeurs, les insectes et les agents pathogènes associés aux stocks de fumier traditionnels.
Les déchets animaux et végétaux peuvent être utilisés pour produire du biogaz. Ils sont traités dans des digesteurs anaérobies sous forme liquide ou sous forme de boue mélangée à de l’eau. Les digesteurs anaérobies sont généralement composés d’un support de source d’alimentation, d’un réservoir de digestion, d’une unité de récupération du biogaz et d’échangeurs de chaleur pour maintenir la température nécessaire à la digestion bactérienne. De petits digesteurs domestiques contenant aussi peu que 757 litres (200 gallons) peuvent être utilisés pour fournir du combustible de cuisson ou de l’éclairage électrique dans les maisons rurales. On estime que des millions de foyers dans les régions moins développées, notamment en Chine et dans certaines parties de l’Afrique, utilisent des digesteurs domestiques comme source d’énergie renouvelable.
Les digesteurs agricoles à grande échelle stockent le fumier liquide ou en bouillie des animaux de ferme. Les principaux types de digesteurs agricoles sont les digesteurs à lagune couverte, les digesteurs à mélange complet pour le lisier, les digesteurs à écoulement piston pour le fumier laitier et les digesteurs secs pour le lisier et les résidus de culture. Les digesteurs ont généralement besoin de chaleur pour maintenir une température constante d’environ 35 °C (95 °F) afin que les bactéries décomposent la matière organique en gaz. Un digesteur efficace peut produire 200 à 400 mètres cubes (7 000 à 14 000 pieds cubes) de biogaz contenant 50 à 75 % de méthane par tonne sèche de déchets entrants.
La décomposition naturelle de la matière organique dans une décharge se produit pendant de nombreuses années, et le biogaz produit (également connu sous le nom de gaz de décharge) peut être collecté à partir d’une série de tuyaux interconnectés situés à différentes profondeurs dans la décharge. La composition de ce gaz change au cours de la durée de vie de la décharge. En général, après un an, le gaz est composé d’environ 60 % de méthane et 40 % de dioxyde de carbone. La collecte des gaz de décharge varie en fonction du pourcentage de déchets organiques et de l’âge de l’installation, le potentiel énergétique moyen étant d’environ 2 gigajoules (1 895 634 BTU) par tonne de déchets.
Les systèmes de collecte des gaz de décharge sont de plus en plus mis en œuvre pour prévenir les explosions dues à l’accumulation de méthane à l’intérieur de la décharge ou pour empêcher la perte de méthane, un gaz à effet de serre, dans l’atmosphère. Le gaz collecté peut être brûlé sur le site ou à proximité dans des fours ou des chaudières, mais il est plutôt souvent utilisé dans des moteurs à combustion interne ou des turbines à gaz pour créer de l’électricité, étant donné le besoin limité de production de chaleur dans la plupart des sites d’enfouissement éloignés.
