La méthanisation consiste à envoyer le plus rapidement possible les déjections dans un réacteur de digestion anaérobie, qui favorise la production de CH4 et permet de le capter. Ce CH4 peut être injecté dans le réseau de gaz naturel, mais est en général valorisé par combustion dans des chaudières ou des moteurs de cogénération, produisant de la chaleur et/ou de l’électricité. Cette technique peut s’appliquer à l’ensemble des déjections récupérées, liquides ou solides (lisier et fumier).

Dans la plupart des cas, des co-substrats, provenant de l’exploitation (résidus de culture…) ou de l’extérieur (déchets d'industries alimentaires…), sont méthanisés avec les déjections afin d’augmenter la production de biogaz.

Après l'étape préliminaire d’épuration, le biogaz peut être envoyé dans une unité de cogénération. Cette dernière brûle le biogaz pour produire de l’électricité et de la chaleur. Cette valorisation se fait dans un conteneur spécialement dédié (voir figure ci dessous). Pour la cogénération, on peut utiliser soit des moteurs à gaz soit des turbines à gaz.

L’unité de cogénération se compose d’un moteur à gaz, d’un alternateur et de circuits de récupération de la chaleur. Le gaz est brûlé dans le moteur puis l’énergie mécanique du moteur est transformée en électricité par l’alternateur. L’énergie thermique produite par le moteur sur les circuits d’échappement, d’eau de refroidissement et d’huile de lubrification sont récupérables pour une utilisation thermique ou industrielle.

Si la construction d'une unité de méthanisation est une mesure pertinente pour réduire les émissions de gaz à effet de serre à la ferme, tout en produisant du biogaz ou de l'électricite, elle pose néanmoins d'autres questions, qui nécessitent des réponses au cas par cas. La construction implique par exemple l'artificialisation de surfaces agricoles, dont on ne mesure pas les impacts. Elle nécessite aussi un certain niveau de production d'effluents pour assurer la rentabilité d'une telle installation, couplée à un soutien des politiques publiques.

Pour des exploitations de plus petite taille, n'ayant pas les moyens de mutualiser ou construire un méthaniseur, la technique du "torchage" peut permettre de réduire significativement les émissions de gaz à effet de serre.