La biométhanisation est un processus de fermentation similaire à celui ayant lieu dans le rumen d’une vache. Les matières entrants dans le digesteur (cuve où a lieu la fermentation) subissent une dégradation biologique réalisée par des micro-organismes (bactéries et archées). Cette fermentation se déroule en absence d’oxygène (anaérobiose) et à température constante (par exemple, environ 37 °C). Ce processus est exploité dans des installations de biométhanisation.

Au cours de la décomposition des matières, une production de gaz est observée. Ce dernier, appelé biogaz, est essentiellement composé de méthane (CH4) et de gaz carbonique (CO2). De nombreuses valorisations existent pour le biogaz. Il peut :

  • Produire de la  chaleur  ou de la vapeur par combustion dans une chaudière
  • Produire de l'électricité, par combustion dans un moteur ou une turbine, qui actionne un alternateur.
  • Produire de l'électricité et de la la chaleur par combustion dans un moteur ou une turbine, qui actionne un alternateur et dont la chaleur émise est récupérée: on parlera de cogénération.
  • Etre utilisé comme biocarburant, après purification du biogaz en biométhane (CH4, semblable au gaz naturel) et compression.
  • Etre injecté dans le réseau de gaz naturel, après purification en biomethane et compression.

Le second produit de la biométhanisation est appelé 

« digestat ».

Il s’agit du résidu de la décomposition des matières organiques utilisées, et représente entre 80 et 90 % de la masse des matières entrantes. Tous les nutriments présents dans les matières entrantes y sont toujours présents. En particulier, l’azote présent dans le digestat est plus facilement assimilable par les plantes que celui des effluents d’élevage brut, comme le lisier ou le fumier. Les nutriments et les matières organiques résiduelles (matières humiques) donnent une grande valeur agronomique au digestat, qui peut être épandu sur les terres agricoles comme amendement et fertilisant.

Ainsi la biométhanisation contribue au recyclage des résidus, à réduire les besoins en engrais et à protéger l'environnement.