Es gibt zwei Nutzungsmöglichkeiten von Biogas:

 

1.       Direkte energetische Nutzung

Dabei wird das Biogas direkt ohne Vorreinigung in einem Blockheizkraftwerk (kurz BHKW) verbrannt. In einem BHKW wird nach dem Prinzip eines Verbrennungsmotors die dabei entstehende Energie zunächst in mechanische Energie und anschließend in einem Generator in elektrische Energie gewandelt. Zusätzlich kann die entstehende Wärme genutzt werden, um beispielsweise Raumwärme bereitzustellen.

2.       Nutzung in Form von Biomethan

Biogas kann durch Aufreinigungsverfahren zu Biomethan (möglichst reines Methangas) gewandelt werden. Bei der Umwandlung von Biogas zu Biomethan müssen unterschiedliche Verunreinigungen abgetrennt werden. Die Abfolge der einzelnen Reinigungsschritte ist schematisch in folgender Abbildung dargestellt.

 

Die Reihenfolge dieser Umwandlungsschritte ist nicht festgesetzt und kann sich je nach eingesetzten Verfahren unterscheiden.

Bei der Entschwefelung werden zunächst die Schwefelwasserstoffe aus dem Gasstrom abgetrennt. Diese können biologisch über aerobe Schwefelbakterien oder chemisch über eine chemische Reaktion unter der Zugabe schwefelbindender Stoffe oder durch die chemische Bindung an Oberflächen von oberflächenaktiven Feststoffen (sogenannte Adsorption) entfernt werden.

 

Die Trocknung des Biogases kann beispielsweise durch Kältetrocknung (auch Kondensationstrocknung genannt) erfolgen, wobei das durch die Abkühlung des Gasstromes ausfallende Wasser abgeführt wird.

Die Abtrennung von höheren Kohlenwasserstoffen, sowie von Staub und Silikaten, wird als Feinreinigung bezeichnet. Diese Abtrennung kann durch die Verwendung von Aktivkohle in einem Festbettreaktor geschehen.

Im letzten Schritt wird CO2 aus dem Biogasstrom abgetrennt. Üblicherweise wurde das CO2 anschließend in die Atmosphäre emittiert. Jedoch wächst in den letzten Jahren die Nachfrage nach grünem CO2 für eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten, wie beispielsweise Anwendungen in Gewächshäusern, in der Getränkeindustrie und in dem Chemiesektor. Deswegen kann davon ausgegangen werden, dass das CO2 zukünftig weiter verwertet wird.               
 Zusätzlich gibt es die Möglichkeit, CO2 durch chemische oder biologische Verfahren zu Methan zu wandeln, um damit die Biomethan Ausbeute zu erhöhen.

Der nach der CO2-Abtrennung übrigbleibende Gasstrom besteht dann aus annähernd reinem Methan, welches stofflich oder energetisch weitergenutzt werden kann.