Μια μονάδα βιοαερίου είναι ένας αναερόβιος χωνευτής που παράγει βιοαέριο από ζωικά απόβλητα ή ενεργειακές καλλιέργειες. Οι ενεργειακές καλλιέργειες είναι φθηνές καλλιέργειες που καλλιεργούνται για βιοκαύσιμα και όχι για τρόφιμα. Τα βιοκαύσιμα είναι υγρά, αέρια ή στερεά καύσιμα που παράγονται από ζωντανό ή πρόσφατα νεκρό οργανικό υλικό γνωστό ως βιομάζα, σε αντίθεση με τα ορυκτά καύσιμα, τα οποία αποτελούνται από αρχαία βιολογικά υλικά. Το βιοαέριο είναι ένας τύπος βιοκαυσίμου που δημιουργείται μέσω αναερόβιας, ή χωρίς οξυγόνο, πέψης της οργανικής ύλης από βακτήρια. Μια μονάδα βιοαερίου αποτελείται από έναν χωνευτήρα και έναν υποδοχέα αερίου.
Ο χωνευτήρας είναι ένα αεροστεγές δοχείο στο οποίο τα απόβλητα απορρίπτονται και αποσυντίθενται, και η υποδοχή αερίου είναι μια δεξαμενή που αξιοποιεί τα αέρια που εκπέμπονται από τον πολτό. Τα βακτήρια μέσα στη δεξαμενή του χωνευτηρίου διασπούν τα απόβλητα και, καθώς αποσυντίθενται, απελευθερώνονται αέρια όπως μονοξείδιο του άνθρακα, μεθάνιο, υδρογόνο και άζωτο. Μέσω ενός συστήματος υπό πίεση, η υποδοχή αερίου οδηγεί τη ροή αυτών των αερίων προς τα πάνω σε μια οπή στο τύμπανο του. Η οπή είναι ειδικά σχεδιασμένη για να επιτρέπει στα αέρια να περνούν ελεύθερα μέσα στη θήκη, ενώ απαγορεύει τη διαφυγή αερίων πίσω στον χωνευτήρα. Σε ένα ελεγχόμενο περιβάλλον, τα αέρια αργότερα καίγονται, ή αντιδρούν, με οξυγόνο για να δημιουργήσουν μια πηγή ενέργειας για διαδικασίες όπως η θέρμανση και η πρόωση του οχήματος.
Η κατασκευή μιας μονάδας βιοαερίου μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με την ποσότητα αερίου που απαιτείται, την ποσότητα των απορριμμάτων στο χέρι και εάν ο χωνευτήρας έχει σχεδιαστεί για τροφοδοσία κατά παρτίδες ή για συνεχή τροφοδοσία. Τα συστήματα τροφοδοσίας παρτίδας χρησιμοποιούν κυρίως στερεά απόβλητα που προστίθενται στη δεξαμενή σε δόσεις και τα μοντέλα συνεχούς τροφοδοσίας τροφοδοτούν κυρίως υγρά στον χωνευτήρα. Μια μονάδα βιοαερίου μπορεί να κατασκευαστεί είτε πάνω είτε κάτω από το έδαφος, με πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα και στα δύο μοντέλα. Μια επίγεια μονάδα βιοαερίου είναι ευκολότερη στη συντήρηση και επωφελείται από την ηλιακή θέρμανση, αλλά χρειάζεται περισσότερη προσοχή στην κατασκευή, επειδή πρέπει να κατασκευαστεί για να χειρίζεται την εσωτερική πίεση του χωνευτήρα. Μια υπόγεια μονάδα βιοαερίου είναι φθηνότερη στην κατασκευή και ευκολότερη τροφοδοσία, αλλά είναι πιο δύσκολο να διατηρηθεί.
Για να διευκολυνθεί η γρήγορη αποσύνθεση με τη βέλτιστη παραγωγή αερίου, οι χωνευτήρες διατηρούνται συχνά μεταξύ των θερμοκρασιών 29°C και 41°C (84.2°F-105.8°F). Σε μια προσπάθεια εξουδετέρωσης του πολτού, θα δημιουργηθεί περισσότερο όξινο διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο είναι ένα επιθυμητό αέριο. Ο πολτός μέσα στη δεξαμενή πρέπει επίσης να αναδεύεται συχνά για να αποτραπεί ο σχηματισμός σκληρής κρούστας πάνω από τα απόβλητα. Μια κρούστα μπορεί να παγιδεύσει τα αέρια μέσα στον πολτό και να εμποδίσει την ικανότητα του μηχανήματος να αξιοποιεί τα αέρια.
Το βιοαέριο προτιμάται όλο και περισσότερο από τα ορυκτά καύσιμα ή τα καύσιμα που παράγονται από αρχαία οργανική ύλη όπως ο άνθρακας ή το πετρέλαιο. Ο άνθρακας, σε μικρές ποσότητες, είναι ζωτικό συστατικό μιας υγιεινής ατμόσφαιρας, αλλά γίνεται προβληματικός όταν προστίθεται πάρα πολύς στην κυκλοφορία. Ο άνθρακας που περιέχεται στα ορυκτά καύσιμα έχει θαφτεί για τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα που δεν αποτελεί πλέον μέρος του κύκλου του άνθρακα. Όταν απελευθερώνεται μέσω της καύσης ορυκτών καυσίμων, αυξάνει τη συγκέντρωση άνθρακα. Το βιοαέριο, ωστόσο, προέρχεται από ζωντανούς ή πρόσφατα νεκρούς οργανισμούς των οποίων η περιεκτικότητα σε άνθρακα εξακολουθεί να είναι εντός του κύκλου, επομένως η καύση αυτών των καυσίμων διαταράσσει λιγότερο τη συγκέντρωση άνθρακα στην ατμόσφαιρα.
Εκτός από την παραγωγή άνθρακα, το καύσιμο βιοαερίου προτιμάται συχνά από τα ορυκτά καύσιμα επειδή είναι χαμηλού κόστους, ανανεώσιμη πηγή ενέργειας και χρησιμοποιεί διαφορετικά σπατάλη υλικών. Το βιοαέριο είναι επίσης πολύτιμη πηγή ενέργειας για τις αναπτυσσόμενες χώρες, καθώς μπορεί να παραχθεί σε εγκαταστάσεις μικρής κλίμακας. Το βιοαέριο, ωστόσο, έχει και τους επικριτές του. Ορισμένοι υποστηρίζουν ότι οι ενεργειακές καλλιέργειες μειώνουν τη γεωργία τροφίμων και θα δημιουργήσουν παγκόσμια έλλειψη τροφίμων. Τα βιοκαύσιμα μπορεί επίσης να προκαλέσουν αποψίλωση των δασών, ρύπανση των υδάτων, διάβρωση του εδάφους και αρνητικό οικονομικό αντίκτυπο στις χώρες που παράγουν πετρέλαιο.