La méthanisation est un processus au cours duquel des méthanogènes (micro-organismes anaérobies) décomposent la matière organique en milieu anoxique pour produire du méthane, un gaz combustible. Ce procédé permet de produire de l'énergie à partir de ressources de biomasse telles que les boues d'épuration, les déjections animales et les déchets alimentaires.

Ces ressources de biomasse, neutres en carbone (n'émettant pas de _CO₂ supplémentaire dans l'atmosphère), sont considérées comme efficaces pour atténuer le réchauffement climatique. La méthanisation devrait également favoriser la production et la consommation locales d'énergie, ainsi que la circulation des ressources au sein des communautés locales.

La fermentation humide consiste à ajuster la concentration en matières solides dans la cuve à 10 % ou moins et à agiter continuellement le mélange pour produire du méthane. Afin de retenir les méthanogènes, on utilise des techniques telles que la méthode de flottation, la méthode à lit fixe, la méthode à lit fluidisé et la méthode UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket).

La fermentation sèche, quant à elle, fonctionne avec une concentration en matières solides de 15 à 40 % et peut traiter des matériaux plus difficiles à manipuler comme les branches taillées et les déchets de papier. Cependant, elle est plus difficile à contrôler, car la faible fluidité restreint le mouvement et la dispersion des substrats et des micro-organismes. Ceci peut entraîner des réactions localisées et entraver la coopération microbienne, pourtant essentielle à la décomposition de la matière organique et à la production de méthane.

Certaines bactéries méthanogènes se développent de manière optimale à des températures modérées (30–37 °C), tandis que d'autres préfèrent des températures plus élevées (50–55 °C). Les cuves de fermentation doivent être maintenues dans l'une de ces plages de température. Les bactéries méthanogènes thermophiles, en revanche, ont une tolérance plus étroite et nécessitent un contrôle plus strict de la température.

Les réactions chimiques doublent généralement de vitesse tous les 10 °C, ce qui rend la fermentation à haute température plus efficace. Cependant, elle exige également davantage d'énergie thermique.

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