Biogas and biomethane production from anaerobic digesters and the influences of policies and carbon credit systems on the biogas markets in the United States and the European Union

Global warming from greenhouse gases (GHGs) has become a major concern within the world and many policies and procedures have been adopted to avoid additional emissions and even decrease emissions below pre-industrial levels. One of the most emitted GHGs is that of methane, one of the main gases found in biogas, which naturally occurs in landfills, wastewater treatment plants, and livestock farms. Dairy farms are particularly pollutant due to the methane expelled by cows during their digestive process as well as their manure when left to ferment in uncovered lagoons. Anaerobic digestors offer a solution to capturing the highly pollutant methane and through various upgrading methods can be purified to natural gas grid quality containing >99% methane, known as biomethane or renewable natural gas (RNG). Today, biomethane offers project owners various revenue streams, including the gas itself in addition to environmental attributes thanks to incentive programs tied to carbon credit systems. The biogas markets in Europe and the United States have developed at different rates, with the European market being much more mature yet plateauing in recent years due to policy shifts such as the latest Renewable Energy Directive (RED III). There is a call upon the European biogas industry to provide 35bcm of biogas by 2030, roughly 10% of Europe’s natural gas consumption, which will likely come to fruition given current geopolitical events between Europe and Russia as the continent looks to wean itself off Russian imports. On the contrary, RED III specifically calls for the phase out of biogas by 2045; however, this may be revised given current circumstances and depending on the installation rate of other renewable technologies such as solar and wind. Initially the biogas markets in Europe were driven by incentive programs with a heavy focus on energy crops, especially in Germany. The market is still seeing growth in other countries while growth in Germany is stagnating. Meanwhile, in the US the biogas market is relatively young and is growing rapidly. There have been 8,574 livestock related biogas projects identified by the American Biogas Council, a majority of the nearly 15,000 potential projects identified. Programs such as the Low Carbon Fuel Standard (LCFS) in California and the Renewable Identification Number (RIN) offer RNG projects additional incentives for offsetting emissions and decreasing the carbon intensity of the transportation sector, respectively.

Il riscaldamento globale causato dai gas serra (GHG) è diventato una delle principali preoccupazioni nel mondo e sono state adottate molte politiche e procedure per evitare emissioni aggiuntive e persino ridurre le emissioni al di sotto dei livelli preindustriali. Uno dei gas serra più emessi è quello del metano, uno dei principali gas presenti nel biogas, che si trova naturalmente nelle discariche, negli impianti di trattamento delle acque reflue e negli allevamenti. I caseifici sono particolarmente inquinanti a causa del metano espulso dalle mucche durante il loro processo digestivo e del loro letame quando lasciato fermentare in lagune scoperte. I digestori anaerobici offrono una soluzione per catturare il metano altamente inquinante e, attraverso vari metodi di potenziamento, possono essere purificati alla qualità della rete del gas naturale contenente >99% di metano, noto come biometano o gas naturale rinnovabile (RNG). Oggi, il biometano offre ai proprietari dei progetti vari flussi di entrate, incluso il gas stesso oltre alle caratteristiche ambientali grazie a programmi di incentivi legati ai sistemi di crediti di carbonio. I mercati del biogas in Europa e negli Stati Uniti si sono sviluppati a ritmi diversi, con il mercato europeo molto più maturo e stabilizzato negli ultimi anni a causa di cambiamenti politici come l'ultima Direttiva sulle Energie Rinnovabili (RED III). C'è un appello all'industria europea del biogas a fornire 35 miliardi di metri cubi di biogas entro il 2030, circa il 10% del consumo di gas naturale in Europa, che probabilmente si realizzerà visti gli attuali eventi geopolitici tra Europa e Russia mentre il continente cerca di svezzarsi dalle importazioni russe. Al contrario, RED III richiede specificamente l'eliminazione graduale del biogas entro il 2045, tuttavia, questo potrebbe essere rivisto date le circostanze attuali e in base alla velocità di installazione di altre tecnologie rinnovabili come il solare e l'eolico. Inizialmente i mercati del biogas in Europa erano guidati da programmi di incentivi con una forte attenzione alle colture energetiche, soprattutto in Germania. Il mercato è ancora in crescita in altri paesi mentre la crescita in Germania è stagnante. Nel frattempo, negli Stati Uniti il mercato del biogas è relativamente giovane e sta crescendo rapidamente. Ci sono stati 8.574 progetti di biogas relativi al bestiame identificati dall'American Biogas Council, la maggior parte dei quasi 15.000 potenziali progetti identificati. Programmi come il Low Carbon Fuel Standard (LCFS) in California e il Renewable Identification Number (RIN) offrono ai progetti RNG incentivi aggiuntivi rispettivamente per compensare le emissioni e ridurre l'intensità di carbonio nel settore dei trasporti.