Vaste brandstoffen
Door de toenemende industrialisatie vanaf de 18e eeuw steeg de algemene behoefte aan energie. Naast aardolie en aardgas, die in toenemende mate gewonnen werden vanaf het midden van de 19e eeuw, zijn kolen nog steeds een belangrijke brandstof. Meer dan 40% van de in West-Europa verbruikte energie is afkomstig van kolen.
Kolen hebben zich over een periode van miljoenen jaren vooral in de perioden Carboon, Jura en Tertiair gevormd. Onze energievoorraden zijn dus tussen de 250 en 350 miljoen jaar oud.
Destijds bedekten reusachtige moeraswouden de continenten. Verwelkte bladeren en afgestorven bomen zonken weg in de modder, en werden met water bedekt. Afgesneden van alle zuurstof konden bacteriën het plantenmateriaal niet goed afbreken.
Geleidelijk vormde zich uit de afgestorven vegetatie een bruine massa van organisch materiaal, waarin men nog duidelijk kleine takjes kon herkennen. Deze massa noemt men veen. Dit treft men tegenwoordig nog aan in moerassen en veengebieden.
Doordat de veenlagen verder bedekt werden, werd het zachte veen samengeperst en ontwaterd. Door druk en gewicht kwamen de veenlagen in de warmere delen van de aardkorst.
Door chemische omzetting van het plantenmateriaal in het binnenste van de aarde werd het koolstofgehalte hoger, en ging het veen in bruinkool over. Bruinkool is een zacht, bruinzwart materiaal met een koolstofgehalte van ongeveer 70%.
Wanneer de bruinkool (bijvoorbeeld door tektonische processen) in nog diepere lagen terechtkwam, waar nog hogere temperaturen heersten, veranderde de bruinkool in steenkool en tenslotte in antraciet. Antraciet heeft een koolstofgehalte van 90% en daardoor een hogere verbrandingswaarde.
Op de aarde is, naar men aanneemt, ongeveer 6,5 biljoen ton kolen aanwezig, waarvan China, de voormalige Sovjet-Unie en Amerika samen waarschijnlijk al 85% bezitten. Men heeft berekend dat onze kolenvoorraden nog voor ongeveer 300 jaar toereikend zijn.
Het is echter bedenkelijk, dat bij de verbranding zoveel schadelijke stoffen vrijkomen.
Kolen bevatten vaak veel zwavel, hetgeen bij verbranding oxideert tot zwaveldioxide.
Wanneer dit gas in de atmosfeer terechtkomt, ontstaat uit de verbinding met regenwater de bekende zure regen, die nu al een enorm probleem vormt voor sommige delen van de aarde.
Bij de winning van kolen ontstaat vaak schade aan de gezondheid. Veel mijnwerkers hebben aan het inademen van kolen- en steenstof blijvende schade aan de longen overgehouden.