Designul biogazului diferă în funcție de materialele disponibile și de scara producției. Biogazul este un tip de biocombustibil format prin descompunerea anaerobă sau fără oxigen a materialelor organice de către bacterii. Materialele organice includ de obicei deșeuri animale și vegetale și culturi energetice sau culturi care sunt cultivate în scopul expres de a produce combustibil. Gazul format din acest proces poate fi utilizat în scopuri de încălzire sau, în forma sa concentrată, pentru propulsia vehiculului. În timp ce designul biogazului diferă în detalii, majoritatea instalațiilor de biogaz au componente de principiu similare, inclusiv un digestor și un suport de gaz.
Digestorul este un recipient etanș în care deșeurile sunt aruncate și descompuse, iar suportul de gaz este un rezervor care captează gazele emise de șlam. Bacteriile din rezervorul digestorului descompun deșeurile și, pe măsură ce se descompun, sunt eliberate gaze precum monoxidul de carbon, metanul, hidrogenul și azotul. Pentru a facilita descompunerea rapidă cu producție optimă de gaz, rezervorul este menținut între temperaturi de 29°C și 41°C (84.2°F-105.8°F). Cel mai bine este să păstrați suspensia în rezervor la un pH ușor bazic pentru a asigura o descompunere mai rapidă. În încercarea de a neutraliza suspensia, materialul va tinde să emită mai mult dioxid de carbon acid, un produs dorit de descompunere.
Printr-un sistem presurizat, gazele eliberate în digestor sunt conduse într-un orificiu din tamburul suportului de gaz. Designul pentru biogaz al suportului de gaz este specializat pentru a permite gazului să curgă liber în suport, împiedicând în același timp orice gaz captat să scape înapoi în digestor sau în mediul exterior. Acest lucru este important, atât pentru eficiență, cât și pentru siguranță, deoarece multe dintre aceste gaze sunt combustibile și pot provoca explozii atunci când sunt amestecate cu oxigen sau alte gaze. Suspensia din rezervor trebuie, de asemenea, agitată ocazional pentru a preveni formarea unei cruste dure deasupra deșeurilor. O crustă poate prinde gazele în suspensie și poate împiedica capacitatea mașinii de a capta gazele.
Proiectarea biogazului poate varia în funcție de cantitatea de gaz necesară, cantitatea de deșeuri la îndemână și dacă digestorul este construit pentru alimentare în serie sau pentru alimentare continuă. Sistemele de alimentare în loturi utilizează în principal deșeuri solide care sunt adăugate în rezervor în rate, iar modelele de alimentare continuă alimentează lichide în mod continuu la digestor. Un proiect de biogaz poate plasa o instalație fie deasupra, fie sub pământ, deși există avantaje și dezavantaje pentru ambele modele. O instalație de biogaz supraterană este mai ușor de întreținut și poate beneficia de încălzire solară, dar necesită mai multe investiții în construcție, deoarece trebuie construită pentru a face față presiunii interne a digestorului. O instalație de biogaz subterană este mai ieftin de construit și mai ușor de alimentat, dar mai dificil de curățat și reparat.
Biogazul este adesea preferat surselor de energie din combustibili fosili, cum ar fi petrolul sau cărbunele, atât din motive de mediu, cât și din motive economice. Creșterea concentrației de carbon în atmosferă a devenit o problemă centrală în problema încălzirii globale. Deși atât biogazul, cât și combustibilii fosili emit carbon, combustibilii fosili eliberează carbon care a fost îngropat de mulți ani în biomasa antică și eliminat efectiv din ciclul carbonului. Carbonul eliberat în timpul producției și utilizării biogazului a fost stocat sub formă de materie organică doar recent și face parte încă din ciclu. Prin urmare, atunci când este eliberat, nu provoacă o tulburare atât de mare a concentrației de carbon din atmosferă.
Susținătorii producției de biogaz preferă, de asemenea, biogazul combustibililor fosili, deoarece este o sursă de energie regenerabilă, cu costuri reduse, care utilizează materiale altfel irosite. Proiectarea biogazului poate satisface siturile la scară mică, ceea ce o face o opțiune viabilă pentru regiunile din țările în curs de dezvoltare. Criticii proiectării biogazului susțin că culturile alimentare cultivate în scopul producerii de biogaz vor crea o penurie globală de alimente. Biocombustibilii pot provoca, de asemenea, despăduriri, poluarea apei, eroziunea solului și un impact negativ asupra națiunilor producătoare de petrol.