Biogas is een mengsel van ongeveer 55% methaangas (CH4) en 45% koolzuurgas (CO2). Alleen methaan is hiervan brandbaar.
Biogas wordt gemaakt door een groep van samenwerkende bacteriën die leven van organisch afval zoals mest en oogstresten. Biogas ontstaat op alle plekken waar organisch restmateriaal aanwezig is en waar geen zuurstof is.
Voorbeelden van zulke plekken zijn rijstvelden, zuurstofloze modder van sloten meren en de zee en ook vergistingsinstallaties. Maar ook in de pens van herkauwers, de darmen van termieten en zelfs in de darmen van bijna de helft van alle mensen zitten bacteriën die biogas maken. Hieronder vind je informatie over hoe biogas ontstaat.
Hoe ontstaat biogas?
Zoals hierboven al staat, biogas wordt gemaakt door een groep van bacteriën die onderling samenwerken in een lange keten. Elke bacteriegroep in de keten profiteert van het werk van de schakel daarvoor, maar is ook weer afhankelijk van het werk in de schakel erna. Ze kunnen niet zonder elkaar
Schakel 1: Hydrolyse
Bacteriën van de eerste schakel hebben het vermogen om grote ingewikkelde moleculen open te breken en te verkleinen. Deze stap heet hydrolyse Het gevolg van hydrolyse is dat die moleculen beter oplossen in vloeistof waarin de bacteriën leven. De kleine moleculen kunnen door bacteriën van schakel 1 en 2 in hun cellen worden opgenomen en verder afgebroken.
Schakel 2: Verzuring
De bacteriën van de schakel 2 zetten de verkleinde organische moleculen om in verschillende zuren zoals melkzuur en boterzuur. Melkzuur kent iedereen van zure melk. Boterzuur is misschien minder bekend, maar iedereen heeft het wel eens geroken. Het zit in de lucht van zweetvoeten! Deze zuren moeten verder worden afgebroken. Anders stapelen ze zich op en wordt de omgeving waarin de zuur-vormende bacteriën leven zo zuur, dat ze zelf het loodje leggen. Die verdere afbraak gebeurt in de schakels 3 en 4.
Schakel 3: Azijnzuur vorming
Door melkzuur, boterzuur en andere organische zuren om te zetten in azijnzuur kan een hele speciale groep bacteriën nog een klein beetje energie peuren uit deze zuren. Dat zijn de azijnzuur vormende bacteriën. Behalve azijnzuur ontstaat er tijdens schakel 3 ook waterstof gas. Als er teveel waterstofgas ontstaat stopt ook schakel 3. En het zal geen verrassing zijn: waterstof wordt weggevangen in de laatste schakel.
Schakel 4: Biogasvorming
De bacteriegroep in schakel 4 zijn methaanbacteriën. Die voeren twee belangrijke reacties uit. In de eerste reactie maken ze methaangas van waterstofgas. Op die manier blijft schakel 3 actief. Voor deze reactie hebben ze ook CO2 nodig. Die halen ze voor een deel uit de schakels 2 en 3. Een ander deel van de CO2 ontstaat gedurende reactie 2 van de methaanbacteriën. Ze vormen ook methaan plus CO2 uit azijnzuur.
Het eindresultaat is dat grote ingewikkelde moleculen zoals zetmeel en vetten zijn afgebroken tot hele eenvoudige moleculen: Methaangas, kooldioxide en water. Dat laatste ontstaat namelijk ook in de schakels 3 t/m 4.
In elke stap profiteren de bacteriën van de biochemische energie die is opgeslagen in organische stof. Ze gebruiken deze energie en een deel van de tussenproducten die in de keten worden gevormd, om zelf op te groeien.
