يسمى الغاز الغاز الحيوي الذي يتم الحصول عليه من تحلل النفايات العضوية عن طريق اللاهوائي (أي بدون أكسجين). تم تطوير هذه العملية من قبل البكتيريا.
الغاز الحيوي ، لذلك ، هو وقود يولده تدهور المواد العضوية . التحلل اللاهوائي الذي تجعله الكائنات الدقيقة يسمح بإنتاج الوقود الحيوي مع معالجة النفايات القابلة للتحلل الحيوي. من ناحية أخرى ، فإن الفضلات السائلة الناتجة عن العملية تخدم كسماد .
الميثان وثاني أكسيد الكربون هما المكونان الرئيسيان للغاز الحيوي ، اللذان يحتويان أيضًا على نيتروجين وهيدروجين وعناصر أخرى. باستخدام الغاز الحيوي ، يمكن توليد الطاقة باستخدام الغلايات ، المواقد ، الأفران وغيرها من الأجهزة ، ومن الممكن أيضًا إنتاج الكهرباء من خلال المولد.
يسمى النظام الذي يستخدم الهضم للبكتيريا الموجودة في السماد لتوليد الغاز الحيوي والأسمدة biiodigester . في أبسط أشكاله ، فإن الـ biiodigester عبارة عن حاوية تعرف بالمفاعل ، حيث يتم تخزين المواد العضوية التي سوف تخمر. في المفاعل ، الذي يكون غير نافذ ومغلق بطريقة محكمة الإغلاق ، يمكن تضمين النفايات الناتجة من النباتات والفضلات الحيوانية ، بحيث يتم إنتاج التخمير اللاهوائي والغاز الحيوي والأسمدة.
بناء biodigester بسيط جدا واقتصادي. ولهذا السبب ، في المناطق الريفية لأمريكا اللاتينية ، يتم تعزيز تطوير هذه المفاعلات للحصول على الغاز الحيوي ، الذي ينتج عن الاحتراق القليل من الدخان. يستطيع الفلاحون بهذه الطريقة إنتاج الطاقة الخاصة بهم بتكلفة مخفضة.
لإنتاج الغاز الحيوي عن طريق الهضم اللاهوائي للمواد العضوية ، من الضروري إجراء عملية تتكون من أربع مراحل محددة جيدا ، وفقا للخبراء في الكيمياء الحيوية وعلم الأحياء المجهرية المكرسة لهذا النشاط. فيما يلي الإجراء بالتفصيل:
* التحلل المائي : إنها المرحلة الأولى من إنتاج الغاز الحيوي ، وتتطلب أن المركبات العضوية تعبر جدار الخلية بحيث يمكن استخدام موادها العضوية. من الممكن الحصول على مركبات عضوية قابلة للذوبان من المادة العضوية البوليمرية وذلك بفضل عمل الكائنات الحية الدقيقة المحولة للماء ، والتي تولد إنزيمات خارج الخلية لها هذه القدرة. يتم تحديد الوقت الذي تستغرقه العملية بأكملها بشكل كبير في هذه المرحلة ، التي يرتبط نجاحها بأبعاد الجسيمات ، ودرجة الحرارة ، والتركيب الكيميائي الحيوي للطبقة التحتية والأس الهيدروجيني ، من بين عوامل أخرى ؛* Acidogenesis : في هذه المرحلة يحدث تحويل الجزيئات العضوية القابلة للذوبان في ثلاثة أنواع من المركبات. وتنقسم إلى تلك التي لا يمكن الاستفادة من البكتيريا methanogenic (مثل الأحماض الدهنية ، والمركبات العطرية والإيثانول) ، وتلك التي تفعل ذلك (حيث نجد الهيدروجين ، والخليك ، والهيكلية ، وكذلك البروبيونيك ، الباليريك واللاكتيك). هذه المركبات مسؤولة أيضا عن القضاء على أي أثر للأكسجين في بيولوجيستر.
* استقلاب الأسيتات : أي مركب لا يمكن استقلابه عن طريق بكتيريا ميثانوغينية يستخدم في هذه المرحلة ، ومن بينها المركبات العطرية والأحماض الدهنية والإيثانول ، والتي يتم تحويلها إلى مركبات أخرى أقل تعقيدا ، مثل الهيدروجين والأسيتات. . هنا نسلط الضوء أيضًا على خاصية homoacetogenic ، وهي نوع من الكائنات الحية الدقيقة المسبب لأمراض محددة للغاية وقادرة على توليد الأسيتات وتستخدم للحفاظ على مستوى غاز الهيدروجين منخفضًا ، نظرًا لأنها لا تنتجه ؛
* الميثان : لاستكمال التحلل اللاهوائي للمنتجات ، تدخل البكتيريا المسببة للميثان ، المسؤولة عن إنتاج الميثان ، في العمل . من المعروف أن 70٪ من الميثان الذي ينتج في وحدات التحلل الحيوي ينشأ عندما يفقد حمض الأسيتيك مجموعة ذرات الكربوكسيل ، حيث أن الأسيتات يمكن استخدامها فقط من قبل نوعين من البكتيريا.