A fosszilis tüzelőanyagok olyan tüzelőanyagok, amelyek hosszú időn keresztül lebomló régi életformákból származnak. A három legfontosabb fosszilis tüzelőanyag a szén, a kőolaj és a földgáz. Ezek a készletek több millió év alatt, nagy nyomás és hő hatására alakultak ki az eltemetett növényi és állati maradványokból; a folyamatot tekintve gyakran említik a szerves anyagok diagenézisét és katagenezisét, amelyek végül szénhidrogéneket és szénnel gazdag üledékeket hoznak létre.

Az olaj és a gáz szénhidrogének (olyan molekulák, amelyekben csak hidrogén és szén van). A szén főként szénből áll. Ezeket az üzemanyagokat azért nevezik fosszilis üzemanyagoknak, mert a föld alól ássák ki őket. A szénbányászat szilárd tüzelőanyagot, a gáz- és olajkutak folyékony tüzelőanyagot hoznak felszínre. A fosszilis tüzelőanyagokat a középkorig nem nagyon használták. A szén az ipari forradalommal vált a fő tüzelőanyag-fajtává.

Az egyes típusok jellemzői röviden:

  • Szén: elsősorban szénerőművekben és ipari folyamatokban használják, fajtái között találunk barnaszén-, feketeszén- és antracit-típusokat, amelyek energiatartalma és égése eltérő. Bányászata történhet felszíni (külszíni) és mélyműveléses módszerekkel.
  • Kőolaj: folyékony keverék, amelyet finomítva üzemanyagokká (benzin, dízel), kenőanyagokká és vegyipari alapanyagokká alakítanak. Kinyerése fúrással történik, és előfordul, hogy kitermelése közben nemzetközi olajvezetékek és tartályhajók szállítják a nyersanyagot.
  • Földgáz: főként metánból áll, de tartalmazhat más könnyű szénhidrogéneket is. Lakossági fűtésre, áramtermelésre és ipari hőforrásként használják; kitermelése föld alatti mezőkből fúrással történik, és egyre gyakrabban alkalmaznak gázkinyerési technológiákat, például a palagáz-hidraulikus repesztést.

Felhasználásuk széles körű: áram- és hőtermelés, közlekedés (főként olajszármazékok), ipar (pl. acélgyártás, vegyipar) és lakossági fűtés. Ugyanakkor ezek az energiahordozók nem megújulók: készleteik végesek, és kiaknázásuk idővel egyre költségesebb, nehezebb lehet.

A fosszilis tüzelőanyagok égetése jelentős környezeti hatásokkal jár. Égésük során nagy mennyiségű szén-dioxid (CO2) és egyéb szennyezőanyagok szabadulnak fel, amelyek hozzájárulnak az üvegházhatás erősödéséhez és a klímaváltozáshoz. Ezen túl olajszivárgások, bányászati tevékenység miatti tájrombolás, levegő- és vízszennyezés, valamint a földgáz kitermelésekor előforduló metánleakázsok is súlyos következményekkel járhatnak az élővilágra és az emberi egészségre.

Az éghajlatváltozás és a környezeti károk csökkentése érdekében világszerte növekszik az igény a megújuló energiaforrások (nap-, szél-, vízenergia), az energiahatékonyság javítása és az alacsony szén-dioxid-kibocsátású technológiák (például szén-dioxid-leválasztás és -tárolás) iránt. Sok ország stratégiája a fosszilis tüzelőanyagokról való fokozatos átállást, illetve a tisztább energiahordozók nagyobb arányú alkalmazását célozza.

Összefoglalva: a szén, a kőolaj és a földgáz fontos energiahordozók, amelyek meghatározták a modern gazdaság fejlődését, de használatuk komoly környezeti és klímakockázatokkal jár, ezért a jövőben a fenntarthatóbb alternatívák iránti átállás kulcsfontosságú.