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Le biogaz se présente sous forme gazeuse (température et pression ambiante). Il contient deux tiers de méthane et un tiers de gaz carbonique, mais sa composition varie en fonction de la nature des déchets et des conditions de fermentation. La présence de traces d’eau, d’azote, de soufre, d’oxygène, d’éléments organo-halogénés rendent le biogaz moins pur et plus corrosif que le « gaz de réseau » d’origine fossile.
L’énergie du biogaz est issue du méthane. Son pouvoir calorifique inférieur (PCI) est de 9,42 kWh/m3 (à 15°C, pression atmosphérique normale). Il varie en fonction de la composition du biogaz.