Si chiama biogas il gas ottenuto dalla decomposizione di rifiuti di tipo organico per via anaerobica (cioè senza ossigeno). Questo processo è sviluppato dai batteri.
Il biogas, quindi, è un combustibile generato dalla degradazione di sostanze organiche. La decomposizione anaerobica effettuata dai microrganismi consente la produzione di biocarburanti con il trattamento dei rifiuti biodegradabili. Gli effluenti del processo, invece, fungono da compost.
Il metano e biossido di carbonio sono i componenti principali di biogas, che è anche azoto, idrogeno e altri elementi. Con il biogas è possibile generare l' energia utilizzata da caldaie, stufe, forni e altri dispositivi ed è persino possibile produrre elettricità utilizzando un generatore.
Il sistema che sfrutta la digestione dei batteri presenti nel letame per la generazione di biogas e fertilizzante è chiamato biodigestore. Nel suo formato più semplice, un biodigestore è un contenitore noto come reattore, dove vengono immagazzinate le sostanze organiche che fermenteranno. Nel reattore, che è impermeabile e sigillato ermeticamente, possono essere inclusi detriti vegetali ed escrementi animali in modo che, con la fermentazione anaerobica, si generino biogas e fertilizzante.
La costruzione di un biodigestore è molto semplice ed economica. Per questo, nelle regioni rurali dell'America Latina, si promuove lo sviluppo di questi reattori per l'ottenimento del biogas, la cui combustione genera poco fumo. Gli agricoltori, in questo modo, possono produrre la propria energia a un costo ridotto.
Per produrre biogas mediante la digestione anaerobica della materia organica, è necessario realizzare un processo che si compone di quattro fasi ben definite, secondo gli esperti di biochimica e microbiologia che si dedicano a questa attività. Di seguito la procedura in dettaglio:
* Acidogenesi: in questa fase, le molecole organiche solubili vengono convertite in tre tipi di composti. Si dividono in quelli che non possono trarre vantaggio dai batteri metanogeni (come acidi grassi, composti aromatici ed etanolo) e quelli che possono (dove troviamo idrogeno, acetico e formico, oltre a propionico, valerico e lattico). Questi composti sono anche responsabili dell'eliminazione di qualsiasi traccia di ossigeno nel biodigestore;
* acetogenesi: in questa fase viene utilizzato qualsiasi composto che non può essere metabolizzato dai batteri metanogeni, e tra questi vi sono aromatici, acidi grassi ed etanolo, che vengono trasformati in altri di minore complessità, come l'idrogeno e l' acetato. Qui spiccano anche gli omoacetogeni, un tipo molto particolare di microrganismo acetogenico che è in grado di generare acetato e viene utilizzato per mantenere basso il livello di idrogeno gassoso, poiché non lo produce;
* Metanogenesi: per completare la decomposizione anaerobica dei prodotti, entrano in azione i batteri metanogeni, responsabili della produzione di metano. È noto che il 70% del metano prodotto nei biodigestori nasce quando l'acido acetico perde il gruppo carbossilico degli atomi, poiché l'acetato può essere utilizzato solo da due generi di batteri.