Le gaz naturel est principalement constitué de méthane (CH4, soit un atome de carbone et quatre atomes d'hydrogène) et se classe dans la famille des hydrocarbures. À l'origine, il est gazeux, incolore et inodore (il est odorisé artificiellement afin d’être détectable).

Le gaz naturel est une énergie primaire, c'est-à-dire qu’il représente une forme d'énergie disponible dans la nature, avant toute transformation. Sa formation résulte de la lente décomposition de micro-organismes végétaux et animaux ayant eu lieu durant des millions d'années. Le gaz naturel provient des couches géologiques du sous-sol où il peut être détecté seul (gisement sec) ou associé au pétrole (gisement mixte). Ces gisements se situent généralement à des profondeurs de 1'000 à 4'000 mètres.

Le gaz naturel est une énergie disponible et sûre. Considérée comme l'énergie fossile la plus propre, ses émissions de gaz à effet de serre sont moindres. Quant à ses qualités environnementales, elles sont nombreuses. Lors de sa combustion par exemple, le gaz naturel n'émet quasiment ni soufre ni particules ; les éventuelles émissions d'imbrûlés ne participent par ailleurs que très peu à la formation d'ozone en milieu urbain. Les émissions de CO2 sont de 25 à 30% moindre par rapport à celles du pétrole et d'au moins 40 à 50% moindre par rapport à celles du charbon en fonction du procédé d'utilisation et de la qualité du combustible.

Lorsque l’on pense énergie renouvelable, viennent spontanément à l’esprit la production d’électricité à partir du soleil (solaire), du vent (éolien) et de l’eau (hydraulique). Il existe pourtant une autre forme d’énergie renouvelable, avec un potentiel de développement très élevé : le gaz vert ou gaz renouvelable.

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Le gaz renouvelable, neutre en CO2, peut être issu de trois filières distinctes.

La première et la plus connue est la méthanisation de matières organiques. Le gaz obtenu, aussi appelé biogaz ou biométhane, provient de la transformation de matières organiques qui peuvent être issues de l’agriculture, de l’industrie, de déchets ménagers ou de déchets de collectivités. La digestion par des micro-organismes, en absence d’oxygène, de ces déchets produit du biogaz. Ce dernier peut être purifié pour atteindre la qualité du gaz naturel. On l’appelle alors « biométhane ». Une fois épuré et odorisé, il peut être injecté dans les gazoducs.

La deuxième consiste en une gazéification des matières ligneuses, essentiellement le bois, et permet d’obtenir un gaz « pauvre ». Celui-ci, après une opération de lavage et d’épuration, suit un processus de méthanisation permettant d’obtenir du gaz « riche », essentiellement du méthane, qui peut-être alors lui aussi être injecté dans les réseaux.

La troisième filière, la méthanation, est la plus récente et permet d’obtenir du gaz de synthèse à partir d’électricité renouvelable produite en excès. En effet, il arrive que l’électricité renouvelable, énergie intermittente et imprévisible comme le solaire et l’éolien, ne puisse être ni consommée, ni stockée dans des conditions économiques acceptables. La technologie «Power to Gas » permet de remédier à cette situation en utilisant ce surplus d’électricité renouvelable pour produire de l’hydrogène (par électrolyse de l’eau). L’hydrogène est ensuite combiné avec du gaz carbonique (CO2) pour obtenir du méthane de synthèse, c’est-à-dire un gaz neutre en CO2. De nombreux projets pilotes existent en Europe, dont celui de Falkenhagen en Allemagne auquel participe Gaznat par le biais de sa filiale Swissgas.

En 2019, le biogaz de production suisse injecté dans le réseau s’est inscrit à 401 GWh. En Europe, l’Allemagne est le principal producteur de biogaz, suivi du Royaume-Uni, de l’Italie et de la France.

Le biogaz peut être valorisé dans de nombreux usages comme le chauffage, la production d’électricité ou la mobilité au gaz naturel/biogaz.