Biogas adalah bahan bakar alternatif yang menarik untuk mengurangi penggunaan bahan bakar diesel berbasis minyak bumi dalam sistem mesin pembakaran internal (ID). Secara khusus, penelitian ini difokuskan pada pengaruh komposisi blog yang berbeda pada efisiensi dan output daya dari mesin penyalaan percikan (SI) yang digerakkan oleh diesel. Studi penelitian ini dilakukan oleh beberapa laboratorium nasional, termasuk Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), Oakton Lab, dan Massachusetts Institute of Technology (MIT). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh biodiesel terhadap efisiensi sistem pengapian bunga api bertenaga diesel. Melalui studi ini, sejumlah faktor kunci diidentifikasi yang mempengaruhi efisiensi jenis mesin ini.

Dalam rangkaian percobaan awal, gas awal, yang diperoleh dari biogas yang dibuat dari lumpur limbah atau dari boiler biomassa, dinyalakan pada suhu tinggi dengan bahan bakar diesel. Pembakaran emisi gas ini mengakibatkan lepasnya gelombang suara frekuensi tinggi yang merambat melalui panjang nosel dan mencapai ruang pusat di mana gas panas dinyalakan. Frekuensi gelombang suara ini diukur menggunakan mesin yang disebut pemindai. Hasil penelitian menunjukkan bahwa jarak yang ditempuh oleh gelombang suara ini, yang diukur oleh pemindai, jauh lebih pendek untuk penyalaan percikan SI daripada bahan bakar konvensional lainnya. Hasilnya menyiratkan bahwa persiapan biogas dari bahan limbah menghasilkan jumlah panas yang sangat sedikit dibandingkan dengan bahan bakar lainnya.

Selama studi selanjutnya, campuran biomassa yang terdiri dari zat organik dievaluasi untuk efek pada efisiensi dari diesel-driven spark. Ditemukan bahwa efisiensi pembakaran lebih meningkat ketika komposisi biogas mengandung kadar karbon dioksida yang lebih tinggi. Peningkatan efisiensi diperoleh terlepas dari kandungan co2 dari campuran biogas. Studi ini menyiratkan bahwa peningkatan kandungan co2 dalam campuran biogas menyebabkan peningkatan efisiensi yang signifikan. Selain itu, diyakini bahwa peningkatan densitas polimer juga akan menghasilkan pembakaran yang lebih efisien.

Campuran biogas yang dibuat dengan konsentrasi 30% serat cose menghasilkan efisiensi pemanasan sekitar 0,6% dari minyak mentah. Ketika konsentrasi komposit ini ditingkatkan ke konsentrasi mulai dari 40% hingga 60%, tingkat panas yang dihasilkan jauh lebih tinggi daripada sistem penyaringan minyak mentah lainnya. Efisiensi sistem filtrasi meningkat secara signifikan dengan konsentrasi lebih dari seratus persen co2. Untuk meningkatkan konsentrasi ke tingkat yang mengarah pada kinerja yang optimal dan untuk mencegah penguapan, beberapa langkah direkomendasikan.Langkah pertama dalam mengevaluasi komposisi biogas adalah perhitungan persentase asam lemak dalam larutan akhir. Konsentrasi total asam lemak dalam biogas yang dihasilkan ditemukan sekitar dua puluh lima persen berat. Komposisi biogas terutama terdiri dari produk sampingan dari degradasi termokimia lemak hewan. Langkah kedua untuk mengevaluasi komposisi biogas adalah penentuan jumlah karbon dioksida dalam cairan akhir. Karbon dioksida dapat dipisahkan dari biogas dengan analisis menggunakan sensor karbon dioksida. Beberapa metode direkomendasikan untuk menentukan jumlah karbon dioksida dalam cairan akhir, termasuk spektrometer inframerah, penganalisis gas dan sensor mobilitas ion.

Langkah terakhir dari evaluasi komposisi biogas adalah penentuan jumlah oksigen dalam cairan akhir. Analisis oksigen dalam biogas dapat dilakukan dengan menggunakan sensor gas oksigen, seperti yang dijelaskan sebelumnya. Langkah terakhir dalam mengevaluasi komposisi biogas adalah menentukan konsentrasi karbon dioksida akhir. Sebuah sistem aerasi biogas khas akan berisi bubbler dan peralatan pencernaan anaerobik lainnya. Meskipun biogas memiliki beberapa keuntungan tambahan dibandingkan metode tradisional pencernaan aerobik, biogas memiliki beberapa keterbatasan yang perlu dipertimbangkan ketika memutuskan apakah akan menggunakan teknologi ini atau tidak.