Combustible fossile, toute classe de matériaux contenant des hydrocarbures d’origine biologique se trouvant dans la croûte terrestre et pouvant être utilisée comme source d’énergie.
Les combustibles fossiles comprennent le charbon, le pétrole, le gaz naturel, les schistes bitumineux, les bitumes, les sables bitumineux et les huiles lourdes. Tous contiennent du carbone et ont été formés à la suite de processus géologiques agissant sur les restes de matière organique produits par la photosynthèse, un processus qui a commencé dans l’Éon archéen (il y a 4,0 milliards à 2,5 milliards d’années). La plupart des matières carbonées présentes avant le Dévonien (il y a 419,2 millions à 358,9 millions d’années) proviennent d’algues et de bactéries, tandis que la plupart des matières carbonées présentes pendant et après cet intervalle proviennent de plantes.
Tous les combustibles fossiles peuvent être brûlés dans l’air ou avec de l’oxygène dérivé de l’air pour fournir de la chaleur. Cette chaleur peut être utilisée directement, comme dans le cas des fours domestiques, ou utilisée pour produire de la vapeur pour entraîner des générateurs pouvant fournir de l’électricité. Dans d’autres cas encore — par exemple, les turbines à gaz utilisées dans les avions à réaction — la chaleur dégagée par la combustion d’un combustible fossile sert à augmenter à la fois la pression et la température des produits de combustion pour fournir la puissance motrice.
Depuis le début de la révolution industrielle en Grande-Bretagne dans la seconde moitié du XVIIIe siècle, les combustibles fossiles ont été consommés à un rythme sans cesse croissant. Aujourd’hui, ils fournissent plus de 80% de toute l’énergie consommée par les pays industrialisés du monde. Bien que de nouveaux gisements continuent d’être découverts, les réserves des principaux combustibles fossiles restant sur Terre sont limitées. Les quantités de combustibles fossiles qui peuvent être récupérées économiquement sont difficiles à estimer, en grande partie en raison de l’évolution des taux de consommation et de la valeur future ainsi que de l’évolution technologique. Les progrès technologiques — tels que la fracturation hydraulique (fracturation hydraulique), le forage rotatif et le forage dirigé — ont permis d’extraire des gisements de combustibles fossiles plus petits et difficiles à obtenir à un coût raisonnable, augmentant ainsi la quantité de matières récupérables. De plus, à mesure que les réserves récupérables de pétrole conventionnel (léger à moyen) s’épuisaient, certaines entreprises productrices de pétrole se sont tournées vers l’extraction de pétrole lourd, ainsi que de pétrole liquide extrait des sables bitumineux et des schistes bitumineux. Voir aussi mines de charbon; production pétrolière.
L’un des principaux sous-produits de la combustion des combustibles fossiles est le dioxyde de carbone (CO2). L’utilisation croissante des combustibles fossiles dans l’industrie, les transports et la construction a ajouté de grandes quantités de CO2 à l’atmosphère terrestre. Les concentrations atmosphériques de CO2 ont fluctué entre 275 et 290 parties par million en volume (ppmv) d’air sec entre 1000 ce et la fin du XVIIIe siècle, mais ont augmenté à 316 ppmv en 1959 et sont passées à 412 ppmv en 2018. Le CO2 se comporte comme un gaz à effet de serre, c’est—à-dire qu’il absorbe le rayonnement infrarouge (énergie thermique nette) émis par la surface de la Terre et le redirige vers la surface. Ainsi, l’augmentation substantielle du CO2 dans l’atmosphère est un facteur contributif majeur au réchauffement climatique induit par l’homme. Le méthane (CH4), un autre gaz à effet de serre puissant, est le principal constituant du gaz naturel, et les concentrations de CH4 dans l’atmosphère terrestre sont passées de 722 parties par milliard (ppb) avant 1750 à 1 859 ppb d’ici 2018. Pour contrer les inquiétudes liées à la hausse des concentrations de gaz à effet de serre et diversifier leur bouquet énergétique, de nombreux pays ont cherché à réduire leur dépendance aux combustibles fossiles en développant des sources d’énergie renouvelables (telles que l’éolien, le solaire, l’hydroélectricité, les marées, la géothermie et les biocarburants) tout en augmentant l’efficacité mécanique des moteurs et d’autres technologies qui dépendent des combustibles fossiles.