Classificado como uma fonte energética não renovável e de origem fóssil, o carvão mineral é formado através da transformação química do soterramento de raízes, folhas e árvores. Esses organismos vegetais são submetidos a condições com pouco oxigênio, altas temperaturas e pressão da terra; após cerca de 250 milhões de anos, ocorre a formação de uma massa negra homogênea, denominada jazida de carvão mineral.
Para a geologia, o carvão mineral é qualquer rocha que contenha alta concentração de carbono não cristalizado. Conforme a porcentagem de carbono em sua composição, o carvão mineral pode ser encontrado em quatro tipos: antracito (90% a 96%), hulha (75% a 90%), linhita (65% a 75%) e turfa (menos de 65%). As condições ambientais e a época em que foi formado são fatores que influenciam no seu poder calorífico, que está diretamente relacionado com a concentração de carbono.
O potencial energético do carvão mineral foi de fundamental importância para o desenvolvimento industrial, visto que ele foi a principal fonte de energia durante a Primeira Revolução Industrial, no século XVIII – o carvão foi responsável por fornecer energia para as máquinas a vapor. Atualmente, seu uso é mais comum para a geração de eletricidade, através da instalação de usinas termoelétricas.
De acordo com dados divulgados em 2008, pela Agência Internacional de Energia (AIE), o carvão mineral responde por 26,5% da matriz energética global. Os maiores produtores mundiais são a Rússia, Estados Unidos da América (EUA), Canadá e China. No Brasil, os estados da Região Sul, em especial o Rio Grande do Sul e Santa Catarina, abrigam reservas de carvão.
Porém, é importante destacar que, por ser uma fonte não renovável, ou seja, esgotável na natureza, o carvão mineral está com os dias contados. De acordo com estimativas da AIE, caso se mantenha o ritmo de consumo registrado nas últimas décadas, as jazidas de carvão mineral se esgotarão em menos de 200 anos.
No aspecto ambiental, a combustão do carvão libera dióxido de carbono na atmosfera. Esse fenômeno intensifica o efeito estufa e desencadeia chuvas ácidas. Outros agravantes são o destino final dos resíduos sólidos resultantes da utilização do carvão e os riscos durante sua extração nas jazidas.