Biokaasulaitos on anaerobinen keitin, joka tuottaa biokaasua eläinjätteistä tai energiakasveista. Energiakasvit ovat halpoja kasveja, joita kasvatetaan biopolttoaineiden sijasta elintarvikkeiksi. Biopolttoaineet ovat nestemäisiä, kaasumaisia tai kiinteitä polttoaineita, jotka on valmistettu elävästä tai äskettäin kuolleesta orgaanisesta materiaalista, joka tunnetaan nimellä biomassa, toisin kuin fossiiliset polttoaineet, jotka koostuvat muinaisista biologisista materiaaleista. Biokaasu on eräänlainen biopolttoaine, joka syntyy bakteerien hajottaessa anaerobisesti tai hapettomasti orgaanista ainetta. Biokaasulaitos koostuu keittimestä ja kaasunpidikkeestä.
Keitin on ilmatiivis säiliö, johon jäte kaadetaan ja hajotetaan, ja kaasupidike on säiliö, joka hyödyntää lietteen vapauttamia kaasuja. Keittosäiliön sisällä olevat bakteerit hajottavat jätteet ja hajoamisen yhteydessä vapautuu kaasuja, kuten hiilimonoksidia, metaania, vetyä ja typpeä. Kaasupidike johtaa paineistetun järjestelmän kautta näiden kaasujen virtauksen ylöspäin rummussa olevaan reikään. Reikä on suunniteltu erityisesti siten, että kaasut pääsevät vapaasti pidikkeeseen estäen samalla kaasujen pääsyn takaisin keittimeen. Valvotussa ympäristössä kaasut myöhemmin poltetaan tai reagoidaan hapen kanssa energianlähteen luomiseksi sellaisille prosesseille kuin lämmitys ja ajoneuvon käyttövoima.
Biokaasulaitoksen rakentaminen voi vaihdella riippuen tarvittavasta kaasun määrästä, käytettävissä olevasta jätemäärästä ja siitä, onko keitin suunniteltu erä- tai jatkokäyttöön. Eräsyöttöjärjestelmät käyttävät enimmäkseen kiinteitä jätteitä, jotka lisätään säiliöön erissä, ja jatkuvan ruokinnan mallit syöttävät pääasiassa nesteitä keittimeen. Biokaasulaitos voidaan rakentaa joko maanpinnan ylä- tai alapuolelle, ja molemmilla malleilla on etuja ja haittoja. Maanpäällinen biokaasulaitos on helpompi ylläpitää ja se hyötyy aurinkolämmöstä, mutta se huolehtii enemmän rakentamisesta, koska se on rakennettava kestämään keittimen sisäinen paine. Maan alla oleva biokaasulaitos on halvempi rakentaa ja helpompi syöttää, mutta sitä on vaikeampi ylläpitää.
Nopean hajoamisen helpottamiseksi optimaalisella kaasuntuotannolla keittimet pidetään usein 29 ° C: n ja 41 ° C: n (84.2 ° F-105.8 ° F) lämpötilojen välillä. Lietteen neutraloimiseksi muodostuu hapanta hiilidioksidia, joka on haluttu kaasu. Säiliössä olevaa lietettä on myös sekoitettava usein, jotta jätteen päälle ei muodostu kovaa kuorta. Kuori voi vangita kaasut lietteeseen ja estää koneen kykyä hyödyntää kaasuja.
Biokaasua suositellaan yhä enemmän fossiilisiin polttoaineisiin tai muinaisesta orgaanisesta aineesta, kuten hiilestä tai öljystä, valmistettuihin polttoaineisiin. Hiili, pieninä määrinä, on elintärkeä osa terveellistä ilmapiiriä, mutta siitä tulee ongelmallista, kun liikaa lisätään kiertoon. Fossiilisten polttoaineiden sisältämä hiili on haudattu niin pitkään, että se ei enää kuulu hiilikiertoon. Kun se vapautuu polttamalla fossiilisia polttoaineita, se nostaa hiilipitoisuutta. Biokaasu on kuitenkin peräisin elävistä tai äskettäin kuolleista organismeista, joiden hiilipitoisuus on edelleen kierron sisällä, joten näiden polttoaineiden polttaminen häiritsee vähemmän ilmakehän hiilipitoisuutta.
Hiilituotannon lisäksi biokaasupolttoaine on usein parempi kuin fossiiliset polttoaineet, koska se on edullinen uusiutuva energialähde ja se käyttää muuten hukkaan menevää materiaalia. Biokaasu on myös arvokas energialähde kehitysmaille, koska sitä voidaan tuottaa pienissä kohteissa. Biokaasupolttoaineella on kuitenkin myös kriitikoitaan. Jotkut väittävät, että energiakasvit vähentävät elintarviketuotantoa ja aiheuttavat maailmanlaajuisen elintarvikepulan. Biopolttoaineet voivat myös aiheuttaa metsien hävittämistä, veden saastumista, maaperän eroosiota ja kielteisiä taloudellisia vaikutuksia öljyä tuottaviin maihin.