Un combustible fossile est un combustible riche en carbone, par exemple un hydrocarbure, issu de la transformation lente de matière organique enfouie dans le sol depuis plusieurs millions d'années, jusqu'à parfois d'années. Il s'agit du pétrole, du charbon, du lignite et du gaz naturel. Parmi ces derniers, le méthane () présente le rapport H/C le plus élevé, alors que l'anthracite et certaines houilles sont composés de carbone presque pur.
L'usage des combustibles fossiles est le principal responsable du réchauffement climatique. Par ailleurs, ces sources d'énergie ne sont pas renouvelables car elles demandent des millions d'années pour se constituer et elles sont utilisées beaucoup plus rapidement que le temps nécessaire pour recréer des réserves. L'utilisation de combustibles fossiles a plus que doublé entre les années 1970 et 2019.
Les combustibles fossiles représentent en 2002 environ 80 % des d'énergie consommée dans le monde.
Les combustibles fossiles conventionnels représentent la quasi-totalité de la consommation actuelle d'énergies fossiles :
le pétrole : environ 35 % de l'énergie consommée dans le monde en 2005 ;
le charbon : environ 25 % de l'énergie consommée dans le monde en 2005 ;
le gaz naturel : environ 20 % de l'énergie consommée dans le monde en 2005 ;
le lignite : principalement exploité et consommé en Allemagne.
Parmi les combustibles fossiles non conventionnels, on peut citer :
les schistes bitumineux contenant du kérogène, qui doit encore être pyrolysé ;
les sables bitumineux contiennent du bitume ;
les hydrates de méthane ;
la tourbe est un peu à part, son cycle de formation se compte en milliers d'années, ce qui la place à mi-chemin entre les carburants fossiles (dont la formation se compte en millions d'années) et les renouvelables ;
le gaz de schiste ;
les huiles de schiste ;
le gaz de couche, gaz de houille, plus connu sous le nom de grisou.
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langue=fr|vignette|Émissions globales de carbone fossile par type de combustible, de 1800 à 2000.
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Lextraction du charbon est le processus de collecte de charbon dans le sol. Le charbon représente une source d'énergie fossile et, depuis les années 1880, il est largement exploité dans les centrales électriques. Les industries de l'acier et du béton se servent du charbon pour alimenter l'extraction des minerais et la production des matériaux. Depuis l'époque où les humains creusaient des tunnels pour extraire manuellement le minerai, l'extraction du charbon a connu de nombreuses évolutions ; il est extrait de Mines à ciel ouvert ou de longues tailles.
Le charbon est une roche sédimentaire combustible, riche en carbone, de couleur noire ou marron foncé, formée à partir de la dégradation partielle de la matière organique des végétaux. Il est exploité dans des mines, appelées charbonnages. Couvrant 26,8 % des besoins énergétiques mondiaux en 2020, le charbon est la seconde ressource énergétique de l'humanité, derrière le pétrole (29,5 %) et devant le gaz naturel (23,7 %), et la première source d'électricité avec 35,2 % de la production d'électricité en 2020 contre 38,3 % en 1973.
Le monoxyde de carbone est le plus simple des oxydes du carbone. La molécule est composée d'un atome de carbone et d'un atome d'oxygène ; sa formule brute s'écrit CO et sa formule semi-développée C≡O ou |C≡O|. Ce corps composé est à l'état gazeux dans les conditions normales de température et de pression. Le monoxyde de carbone est un gaz incolore, inodore, insipide et non irritant, indétectable par les mammifères bien que particulièrement toxique. Le mélange avec l’air est facile puisque les deux gaz ont une densité proche.
thumb|Différentes substances chimiques de la famille des lanthanides. Une substance chimique, ou produit chimique (parfois appelée substance pure), est tout échantillon de matière de composition chimique définie et présentant des propriétés caractéristiques (couleur, odeur, densité, point de fusion), indépendamment de son origine. Il n'est pas toujours aisé de donner une définition précise d'une substance chimique. De manière générale, cette notion désigne un produit manufacturé (synthétisé) par l'Homme (n'existant pas dans la nature ou copiant des molécules existant dans la nature).
La chimie organométallique est l'étude des composés chimiques contenant une liaison covalente entre un métal et un atome de carbone situé dans un groupe organique. Elle combine des aspects de la chimie organique et de la chimie inorganique. 1827 Le sel de Zeise, nommé en l'honneur de William Christopher Zeise, est le premier complexe oléfines/platine. 1863 Charles Friedel et James Crafts préparent un organochlorosilane. 1890 Ludwig Mond découvre le carbonyle de nickel. 1899 Introduction de la réaction de Grignard.
Les produits pétroliers sont des dérivés utilisables du pétrole brut issus de son raffinage. Contrairement aux composés pétrochimiques, qui sont des composés chimiques de base, les produits pétroliers sont des mélanges complexes. La majorité du pétrole est converti en produits pétroliers dont plusieurs types de carburants. Selon le type de brut et la demande du marché, les raffineries peuvent raffiner le brut en différents types de produits pétroliers.
Energy demand continuously increases what contributes to higher emissions of GHG. Moreover, the primary energy sources like coal, natural gas and oil are depleting. To manage this problem, the scienti