Il biogas è definito fonte energetica rinnovabile e come tale può assicurare non soltanto autonomia energetica, ma anche la graduale riduzione dell'attuale inquinamento ambientale e dell'effetto serra.
È un gas combustibile ottenuto dalla decomposizione dei componenti organici ad opera delle attività di alcuni microrganismi. Il processo di digestione anaerobica avviene in tre fasi successive, a carico di diversi gruppi batterici che agiscono in serie:

• Prima fase – idrolisi
• I batteri idrolitici spezzano i composti organici complessi, cioè carboidrati, proteine e grassi, in sostanze più semplici.
• Seconda fase – fermentazione
• Tali sostanze vengono trasformate, in un primo stadio, in acidi organici mediante reazione di acidogenesi e quindi in acetato, anidride carbonica e idrogeno, attraverso processi di acetogenesi.
• Terza fase – metanogenesi

I batteri metanigeni trasformano i prodotti formatisi nella fase precedente in metano (CH₄) ed anidride carbonica (CO₂), principali costituenti del biogas.

Il biogas è composto prevalentemente da metano (50-65%) e anidride carbonica (40-50%), con presenza di ossigeno (1-3%) e altri elementi in tracce (idrogeno solforato, anidride solforosa e idrocarburi). Prima di essere utilizzato il biogas necessita di specifici trattamenti di depurazione, al fine di ridurre la concentrazione di anidride carbonica, azoto, acqua e la presenza di sostanze che si comportano da agenti corrosivi, come l’idrogeno solforato, che possono causare sensibili danni agli impianti di utilizzazione.
Il valore energetico medio del biogas varia da 4,5 a 7,5 kWh/m3 a seconda della concentrazione del metano.

Il biogas viene prodotto, dalla digestione anaerobica della biomassa, in appositi digestori anaerobici che operano in condizioni controllate o in discarica. In quest’ultima viene preventivamente dimensionato un impianto di captazione del biogas (un tempo veniva bruciato in torcia).

Per quanto riguarda i digestori anaerobici, si utilizza come biomassa organica:

• scarti di molti settori delle industrie alimentari, della conservazione, della produzione e/o della lavorazione del vino e delle bevande);
• scarti prodotti in aziende agricole;
• deiezioni animali provenienti da allevamenti;
• raccolta differenziata dei rifiuti solidi urbani;
• fanghi derivanti dal trattamento delle acque reflue civili;
• pulizia dei piazzali adibiti a mercato ortofrutticolo.

Il sottoprodotto della digestione anaerobica, inoltre, può essere impiegato come fertilizzante: ciò che rimane del rifiuto al termine del processo di fermentazione è ricco di elementi nutritivi quali fosforo, azoto e potassio.

Il biogas può essere utilizzato come:

• combustione in motori azionanti gruppi elettrogeni per la produzione di energia elettrica;
• combustione in impianti di cogenerazione per la produzione combinata di energia termica ed elettrica;
• combustione in caldaia, per la produzione di energia termica.

Il biogas prodotto da un convenzionale impianto di digestione anaerobica è purificato al 98% di metano (upgrading) e compresso a 220 bar diventa biometano e può essere impiegato nei veicoli a metano. In Italia non vi è ancora una politica di incentivazione della produzione di biometano.