RNG ส่วนใหญ่ผลิตจากก๊าซชีวภาพที่ผลิตผ่านกระบวนการย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนของขยะอินทรีย์ ก๊าซชีวภาพเป็นผลพลอยได้จากการฝังกลบและการบำบัดน้ำเสีย ที่หลุมฝังกลบ ขยะอินทรีย์ที่ฝังอยู่จะผ่านกระบวนการย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจน ทำให้เกิดก๊าซชีวภาพซึ่งสามารถเก็บรวบรวมได้ผ่านบ่อหลายบ่อที่ติดตั้งไว้ในหลุมฝังกลบ^{[ 3 ]}โรงงานบำบัดน้ำเสียมักใช้ถังย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนเพื่อย่อยสลายตะกอนจากถังตกตะกอน^{[ 4 ]}โรงงานบำบัดน้ำเสียที่มีถังย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนมักใช้ก๊าซชีวภาพสำหรับความร้อนในกระบวนการและเผาก๊าซชีวภาพส่วนเกินทิ้ง หลุมฝังกลบในบางเขตอำนาจศาลจำเป็นต้องดักจับก๊าซชีวภาพเพื่อลดการรั่วไหลของมีเทนสู่ชั้นบรรยากาศ ก๊าซที่ดักจับได้จะถูกเผา เผาไหม้เพื่อผลิตไฟฟ้า หรือปรับปรุงให้เป็น RNG ^{[ 5 ]}

เครื่องย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนยังสามารถเป็นโรงงานที่สร้างขึ้นเพื่อผลิต RNG โดยเฉพาะได้อีกด้วย โดยทั่วไปแล้วเครื่องย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนจะจัดการกับชีวมวลเหลือทิ้งจากแหล่งเกษตรกรรมและเทศบาล ของเสียทางการเกษตร ได้แก่ มูลสัตว์ ผลิตภัณฑ์ที่เน่าเสีย และวัสดุรองนอนของสัตว์ ของเสียจากเทศบาล ได้แก่ ของเสียอินทรีย์ที่แยกจากแหล่งกำเนิด ไขมัน น้ำมัน และจาระบี (FOG) และผลพลอยได้จากอุตสาหกรรม^{[ 6 ]}ในบางภูมิภาค ยังมีการใช้วัตถุดิบที่ไม่ใช่ของเสียอีกด้วย วัตถุดิบเหล่านี้อาจเป็นพืชพลังงานเช่น ข้าวโพดและข้าวบาร์เลย์ หรือพืชคลุมดินที่ปลูกนอกฤดูเพาะปลูกเพื่อปรับปรุงคุณภาพดิน^{[ 7 ]}ในฝรั่งเศส กฎระเบียบจำกัดปริมาณพืชพลังงานที่สามารถใช้ในการผลิตก๊าซชีวภาพ ซึ่งกระตุ้นให้มีการใช้พืชคลุมดินมากขึ้น^{[ 8 ]}ขึ้นอยู่กับความพร้อมของวัตถุดิบชีวมวล วัตถุดิบจะถูกแปรรูปในโรงงานเฉพาะหรือแปรรูปร่วมกับวัตถุดิบประเภทอื่น

โดยทั่วไปแล้ว โรงงานย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนเชิงพาณิชย์จะสร้างรายได้จากการขายก๊าซชีวภาพ (RNG) การขายกากที่เหลือจากการย่อยสลายและการเรียกเก็บค่าธรรมเนียมการกำจัดของเสีย^{[ 6 ]}ต้นทุนจะลดลงได้โดยการเพิ่มขนาดการผลิตให้สูงสุด และโดยการตั้งโรงงานย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนไว้ใกล้กับเส้นทางการขนส่ง (เช่น ท่าเรือหรือทางหลวง) สำหรับแหล่งชีวมวลที่เลือก การเลือกสถานที่ใกล้กับโครงข่ายการส่งหรือกระจายก๊าซก็มีความสำคัญเช่นกันเพื่อลดต้นทุนการเชื่อมต่อ การจัดเก็บก๊าซมักจำเป็นเพื่อรับมือกับช่วงเวลาที่มีความต้องการก๊าซต่ำในช่วงฤดูร้อน ขึ้นอยู่กับภูมิภาค^{[ 9 ]}

RNG ยังสามารถผลิตได้ผ่านกระบวนการมีเทนไนเซชันของคาร์บอนไดออกไซด์หรือซินแก๊สที่ผลิตผ่านกระบวนการแก๊สซิฟิเคชันด้วยความร้อน^{[ 10 ]}ทั้งสองแนวทางยังอยู่ในช่วงก่อนเชิงพาณิชย์เป็นส่วนใหญ่และไม่ได้เป็นแหล่งผลิต RNG หลักในระดับโลก

ก๊าซชีวภาพดิบเป็นส่วนผสมของมีเทนและคาร์บอนไดออกไซด์เป็นหลักในอัตราส่วนประมาณ 60:40 ก๊าซชีวภาพอาจมีออกซิเจนและไนโตรเจนในปริมาณเล็กน้อยที่ดึงมาจากอากาศ และโดยทั่วไปจะอิ่มตัวด้วยน้ำ แหล่งก๊าซชีวภาพทั้งหมดมีไฮโดรเจนซัลไฟด์ และก๊าซชีวภาพที่ผลิตจากการบำบัดน้ำเสียหรือหลุมฝังกลบมักจะมีซิลิออกเซนและส่วนประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายอื่นๆ^{[ 11 ]}

การยกระดับก๊าซชีวภาพหมายถึงการกำจัดสารปนเปื้อน น้ำ และก๊าซที่ไม่ใช่มีเทนออกจากก๊าซชีวภาพเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ที่สามารถใช้ทดแทนก๊าซธรรมชาติได้ การยกระดับก๊าซชีวภาพมีขั้นตอนทั่วไปสองขั้นตอน คือ การกำจัดสารปนเปื้อนและน้ำ ตามด้วยการแยกก๊าซ โดยทั่วไปแล้ว สารปนเปื้อนและน้ำจะถูกกำจัดออกโดยใช้ชั้นตัวกลางที่สลายตัวได้ซึ่งประกอบด้วยถ่านกัมมันต์ อะลูมินากัมมันต์ และเหล็กออกไซด์^{[ 12 ]}นอกจากนี้ยังสามารถกำจัดสารปนเปื้อนได้โดยการขัดถูทางชีวภาพโดยใช้แบคทีเรียที่ออกซิไดซ์กำมะถัน การขัดถูทางเคมีด้วยแอมโมเนีย หรือการใช้กระบวนการสร้างใหม่ เช่น การดูดซับแบบแกว่งอุณหภูมิ

หลังจากกำจัดสิ่งปนเปื้อนและน้ำออกแล้ว ก๊าซชีวภาพจะผ่านกระบวนการแยกก๊าซเพื่อเพิ่มความเข้มข้นของมีเทน มีวิธีการแยกก๊าซหลายวิธีที่ใช้ในการปรับปรุงคุณภาพก๊าซชีวภาพ:

• การแยกด้วยเมมเบรนใช้เส้นใยกลวงเพื่อแยกก๊าซโดยใช้ความแตกต่างของขนาดโมเลกุล^{[ 13 ]}
• การดูดซับแบบสวิงความดันจะแยกก๊าซตามความสัมพันธ์กับตัวกลางเฉพาะ เช่น ซีโอไลต์หรือตะแกรงโมเลกุลคาร์บอน ในช่วงความดันสูง ก๊าซหนึ่งจะถูกกักไว้ในตัวกลาง และก๊าซผลิตภัณฑ์จะออกจากภาชนะ จากนั้นตัวกลางจะถูกสร้างใหม่ด้วยสุญญากาศเพื่อกำจัดก๊าซอีกตัวหนึ่ง^{[ 14 ]}
• การล้างด้วยสารเคมีใช้แอมโมเนียหรือน้ำเพื่อละลายคาร์บอนไดออกไซด์ จากนั้นจึงทำการสร้างสารเคมีขึ้นใหม่โดยการระเหยหรือให้ความร้อน

ณ ปี 2023 มีโรงงาน RNG มากกว่า 300 แห่งที่ดำเนินการอยู่ในอเมริกาเหนือ^{[ 19 ]}โดยกว่า 70% ของวัตถุดิบมาจากขยะมูลฝอยของเทศบาลและภาคส่วนหลุมฝังกลบ ตามข้อมูลจากกลุ่มการค้า RNG Coalition ของสหรัฐอเมริกา^{[ 20 ]}

ในอเมริกาเหนือ การพัฒนา RNG ส่วนใหญ่ในอดีตพัฒนาในรูปแบบของการใช้ก๊าซจากหลุมฝังกลบ [ ^{21 ] โรงงาน}ผลิต RNG เชิงพาณิชย์แห่งแรกเปิดตัวที่หลุมฝังกลบ Fresh Kills ใกล้กับนครนิวยอร์กในปี 1982 โครงการก๊าซจากหลุมฝังกลบเป็นประเภท RNG ที่โดดเด่นในสหรัฐอเมริกาจนถึงปี 2021 เมื่อโครงการทางการเกษตรกลายเป็นประเภทการผลิต RNG ที่โดดเด่น ณ ปี 2023 มีโครงการ RNG จากหลุมฝังกลบ 102 โครงการในสหรัฐอเมริกา^{[ 22 ]}

ตะกอนที่ตกตะกอนระหว่างการบำบัดน้ำเสียสามารถย่อยสลายได้ในเครื่องย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจน การใช้เครื่องย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนเป็นวิธีการบำบัดตะกอนที่นิยมใช้กัน เนื่องจากสามารถผลิตก๊าซชีวภาพ ซึ่งสามารถนำมาใช้ผลิตความร้อนสำหรับโรงบำบัดน้ำเสียได้^{[ 23 ]}โรงบำบัดน้ำเสียหลายแห่งผลิตก๊าซชีวภาพได้มากกว่าปริมาณที่โรงบำบัดใช้ ก๊าซนี้จะถูกเผาเพื่อทำลายมีเทน ใช้ในเครื่องยนต์ผลิตความร้อนและพลังงานร่วม หรือปรับปรุงคุณภาพเป็น RNG

เครื่องย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนสามารถบูรณาการเข้ากับการดำเนินงานทางการเกษตรได้ โดยทั่วไป วัตถุดิบหลักสำหรับเครื่องย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนทางการเกษตรคือมูลสัตว์ มูลสัตว์เป็นแหล่งของจุลินทรีย์สำหรับการย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนและเป็นแหล่งวัตถุดิบเหลวอย่างสม่ำเสมอ^{[ 24 ]}ฟาร์มมักจะเพิ่มของเสียอื่นๆ เช่น ผลผลิตที่เน่าเสียหรือวัสดุรองนอนของสัตว์ ขึ้นอยู่กับภูมิภาค โครงการทางการเกษตรอาจยอมรับวัตถุดิบจากนอกฟาร์มได้^{[ 25 ]}เครื่องย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนในฟาร์มจะบำบัดของเสีย ผลิตกากของเหลวที่สามารถใช้เป็นปุ๋ยได้ และสร้างรายได้เพิ่มเติมให้กับเกษตรกร

เครื่องย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนของเทศบาล หมายถึง สถานที่ซึ่งวัตถุดิบหลักคือของเสียอินทรีย์ที่แยกจากแหล่งกำเนิด (SSO) ที่รวบรวมผ่าน โครงการ ถังขยะสีเขียวเครื่องย่อยสลายเหล่านี้แตกต่างจากเครื่องย่อยสลายทางการเกษตร เนื่องจากวัตถุดิบ SSO มักมีปริมาณของแข็งสูงกว่ามูลสัตว์ เครื่องย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนของเทศบาลมักต้องมีการบำบัดล่วงหน้าเพื่อกำจัดสิ่งปนเปื้อน เช่น ภาชนะพลาสติกและแก้ว^{[ 26 ]}เทศบาลดำเนินการเครื่องย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนเพื่อเป็นการเบี่ยงเบนของเสียอินทรีย์จากหลุมฝังกลบเพื่อลดการปล่อยก๊าซมีเทน

ซินแก๊สเป็นส่วนผสมของมีเทน ไฮโดรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และคาร์บอนมอนอกไซด์เป็นหลัก เช่นเดียวกับไบโอแก๊ส ซินแก๊สสามารถเผาไหม้โดยตรงหรือนำไปแปรรูปเป็น RNG หรือไฮโดรเจนได้ กระบวนการเริ่มต้นด้วยการผลิตซินแก๊ส ซึ่งโดยทั่วไปคือชีวมวลจากไม้ ผ่านกระบวนการแก๊สซิฟิเคชันหรือไพโรไลซิสจากนั้นซินแก๊สจะถูกกำจัดสารปนเปื้อน เช่น ไฮโดรเจนซัลไฟด์และน้ำมันดิน^{[ 27 ]}เพื่อปรับปรุงคุณภาพซินแก๊ส อัตราส่วนของไฮโดรเจนต่อคาร์บอนมอนอกไซด์จะเพิ่มขึ้นโดยใช้ปฏิกิริยาการเปลี่ยนแก๊สน้ำ^{[ 28 ]}เมื่ออัตราส่วนใกล้เคียงกับอัตราส่วนสโตอิคิโอเมตริก ซินแก๊สจะถูกแปรรูปเป็นมีเทนโดยใช้ปฏิกิริยา Sabatier จากนั้นคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกกำจัดออกโดยใช้เทคนิคที่คล้ายกับการปรับปรุงคุณภาพไบโอแก๊ส

โรงงานผลิตก๊าซธรรมชาติหมุนเวียนที่ใช้ไม้เป็นเชื้อเพลิงสามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภทหลัก ประเภทแรกคือแบบออลโลเทอร์มอล ซึ่งได้รับพลังงานจากแหล่งภายนอกเครื่องผลิตก๊าซ ตัวอย่างเช่น เครื่องผลิตก๊าซแบบฟลูอิไดซ์เบดสองห้อง ซึ่งประกอบด้วยห้องเผาไหม้และห้องผลิตก๊าซแยกกัน ระบบออโตเทอร์มอลจะสร้างความร้อนภายในเครื่องผลิตก๊าซ แต่ต้องใช้ออกซิเจนบริสุทธิ์เพื่อหลีกเลี่ยงการเจือจางด้วยไนโตรเจน^{[ 29 ]}

ข้อได้เปรียบหลักของการผลิต RNG จากเศษไม้คือประสิทธิภาพที่สูงกว่าการผลิตเชื้อเพลิงเหลวแบบ Fisher-Tropsch และขนาดการผลิตที่เล็กกว่าระบบการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพรุ่นที่สอง อื่นๆ ^{[ 30 ]}ศูนย์วิจัยพลังงานแห่งเนเธอร์แลนด์ได้ทำการวิจัยอย่างกว้างขวางเกี่ยวกับการผลิต RNG ขนาดใหญ่จากชีวมวลไม้ โดยอาศัยการนำเข้าวัตถุดิบจากต่างประเทศ^{[ 31 ]}

ในสหราชอาณาจักร การใช้การย่อยสลายแบบไม่ใช้ออกซิเจนกำลังได้รับความนิยมมากขึ้นในฐานะวิธีการผลิตก๊าซชีวภาพ หมุนเวียน โดยมีการสร้างสถานที่ฉีดไบโอมีเทนเกือบ 90 แห่งทั่วประเทศ^{[ 38 ]} Ecotricity ประกาศแผนการที่จะจัดหาก๊าซสีเขียวให้กับผู้บริโภคในสหราชอาณาจักรผ่านทางโครงข่ายไฟฟ้าแห่งชาติ^{[ 39 ]} Centrica ยังประกาศด้วยว่าจะเริ่มฉีดก๊าซที่ผลิตจากสิ่งปฏิกูลเข้าไปในโครงข่ายก๊าซ^{[ 40 ]}

ในแคนาดา FortisBC ผู้ให้บริการก๊าซในบริติชโคลัมเบีย ฉีดก๊าซธรรมชาติที่สร้างขึ้นใหม่เข้าไปในระบบจำหน่ายก๊าซที่มีอยู่^{[ 41 ]}

บริษัทชื่อDivertซึ่งลดขยะอาหารด้วยการบริจาค กล่าวว่าจะใช้เงินลงทุน 1 พันล้านดอลลาร์จากEnbridge ผู้ให้บริการท่อส่งก๊าซของแคนาดา เพื่อขยายเครือข่ายเครื่องย่อยสลายขยะอาหารแบบไม่ใช้ออกซิเจนที่มีอยู่ให้ครอบคลุมตลาดหลักทั้งหมดในอเมริกาเหนือ^{[ 42 ] [ 43 ]}

ในประเทศสวีเดนGöteborg Energiได้เปิดโรงงานสาธิตแห่งแรกสำหรับการผลิตก๊าซธรรมชาติสังเคราะห์ชีวภาพ (SNG) ขนาดใหญ่ผ่านกระบวนการแปรสภาพเป็นก๊าซของเศษไม้ในป่าในเมืองโกเธนเบิร์กประเทศสวีเดน ภายใต้ โครงการ GoBiGasโรงงานแห่งนี้มีกำลังการผลิตก๊าซชีวภาพสังเคราะห์ชีวภาพ (bioSNG) มูลค่า 20 เมกะวัตต์ จากชีวมวลประมาณ 30 เมกะวัตต์ โดยมีเป้าหมายที่ประสิทธิภาพการแปลง 65% ตั้งแต่เดือนธันวาคม 2014 โรงงาน bioSNG ได้ดำเนินการอย่างเต็มรูปแบบและส่งก๊าซเข้าสู่ระบบโครงข่ายก๊าซธรรมชาติของสวีเดน โดยมีคุณภาพตรงตามข้อกำหนดด้วยปริมาณมีเทนมากกว่า 95% ^{[ 44 ]}โรงงานดังกล่าวถูกปิดอย่างถาวรเนื่องจากปัญหาทางเศรษฐกิจในเดือนเมษายน 2018 Göteborg Energi ได้ลงทุน 175 ล้านยูโรในโรงงานแห่งนี้ และความพยายามอย่างหนักเป็นเวลาหนึ่งปีในการขายโรงงานให้กับนักลงทุนรายใหม่ก็ล้มเหลว^{[ 45 ]}