Formada a milhões de anos a partir do acúmulo de materiais orgânicos no subsolo. A geração de energia a partir destas fontes costuma provocar poluição, e esta, contribui com o aumento do efeito estufa e aquecimento global. Isto ocorre principalmente nos casos dos derivados de petróleo (diesel e gasolina) e do carvão mineral. Já no caso do gás natural, o nível de poluentes é bem menor.
Os combustíveis fósseis são formados pela decomposição de matéria orgânica através de um processo que leva milhares e milhares de anos e, por este motivo, não são renováveis ao longo da escala de tempo humana, ainda que ao longo de uma escala de tempo geológica esses combustíveis continuem a ser formados pela natureza.
O carvão mineral pôs em movimento, durante décadas, veículos como as locomotivas, chamadas no Brasil de Marias-fumaça e navios à vapor. Atualmente, o carvão mineral garante o funcionamento de usinas termoelétricas.
Um grande problema desses combustíveis é o facto de serem finitos, o que faz com que a dependência energética a partir deles seja um problema quando esses recursos acabarem, embora de acordo com as teorias abiogênicas os combustíveis minerais são muito abundantes
Outro problema é que com a queima de combustíveis minerais são produzidos gases que produzem o efeito estufa como o gás carbônico e metais pesados, como por exemplo o mercúrio.
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