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El ciclo de la vida es un tema interesante para científicos, especialistas en ética y académicos religiosos por igual. De particular interés es el punto en que la vida termina. ¿Qué ocurre con los restos? La materia animal y vegetal fosilizada —después de milenios— nos proporciona los combustibles fósiles que utilizamos hoy en día. Sin embargo, no tenemos que esperar tanto tiempo para extraer energía de la materia orgánica en descomposición. Una forma de acelerar el proceso es la digestión anaeróbica. Si bien este proceso no producirá petróleo al instante, sí libera biogás, una fuente de energía renovable útil y probada, mucho más amigable con el medio ambiente.
Cuando la materia orgánica como el estiércol y los excrementos de animales; las aguas residuales y servidas; los recortes de césped, las hojas caídas y los restos de cocina se ven privados de oxígeno, se activan procesos químicos particulares. La biomasa —el total de material orgánico en cuestión— está compuesta por grandes polímeros orgánicos. La primera etapa de la digestión anaeróbica es cuando estas cadenas moleculares se descomponen en componentes más pequeños. A lo largo de las cuatro etapas, las bacterias descomponen los compuestos orgánicos que, a su vez, liberan otros compuestos y elementos. El final de la secuencia de eventos es la descarga de biogás —una combinación de metano (CH₄), dióxido de carbono (CO₂) y otros gases. El metano es el compuesto operativo en términos de producción de energía.
En resumen, el biogás puede hacer casi todo lo que puede hacer el gas natural: puede convertirse en electricidad, alimentando hogares, comunidades o infraestructuras. Alternativamente, alimenta vehículos y maquinaria pesada que están diseñados para recibirlo. En países desarrollados y en desarrollo, también es aplicable como combustible para cocinar. De hecho, los residuos orgánicos son un desafío para la salud personal y pública para muchos que viven en los estados-nación menos ricos. La digestión anaeróbica no solo crea potencial energético, sino que produce digerido (es decir, lo que queda después de la digestión) que es un fertilizante nutritivo y práctico.
Ya sea a gran o pequeña escala, la tecnología de biogás posee cuatro unidades rudimentarias: un receptáculo de la fuente de materia prima que recibe la biomasa del sustrato de la que se extrae el metano; un tanque de digestión (la cámara sin oxígeno en la que tienen lugar los procesos bioquímicos de digestión); una unidad de recuperación de biogás donde el CH₄, CO₂ etc. se recogen para su uso o procesamiento posterior; y intercambiadores de calor que regulan las temperaturas para optimizar el proceso de digestión. Los digestores autónomos sirven a comunidades o instalaciones de procesamiento. Los digestores en granja procesan el estiércol de ganado vacuno, porcino y avícola. Las plantas de recuperación de recursos hídricos tratan las aguas residuales con digestión anaeróbica y muchas venden el excedente de electricidad a la red.
Durante la mayor parte de la historia de la recolección de biogás, el sustrato se mantuvo relativamente monolítico con el propósito de adquirir la mayor cantidad de biogás con la mejor calidad. Sin embargo, la nueva tecnología de biogás promete un mayor rendimiento de biogás utilizando dos o más materias primas. Esto también se denomina "codigestión". Los investigadores están descubriendo que algunos sustratos, utilizados en tándem, funcionan sinérgicamente para obtener mejores cifras de producción. Estudios adicionales se relacionan con la velocidad de descomposición y el flujo de los sustratos. La investigación sobre el pretratamiento de la biomasa antes de la digestión sugiere que esto es factible. Se están probando procedimientos mecánicos, térmicos, de ultrasonido y microondas para determinar si es posible alguna desintegración antes de que la materia prima llegue al tanque de digestión.
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