A szilárd tüzelőanyagok, közülük is a természetben begyűjtött biomassza táplálta évezredeken keresztül az emberiség életét kényelmesebbé tevő tűzrakásokat. Éppen úgy, ahogy korunkban – földünk kevésbé fejlett vidékein élő – mintegy 2,4 milliárd embertársunk használja ma is. A kőszeneket az emberiség már az ókorban ismerte és használta: igaz nem széleskörűen, mivel a tűzifa elérhetőbb volt és – főleg a városokban – a füstje sem volt annyira kellemetlen. A kőszén felhasználásának mértéke a 16. és 17. században kezdett el nőni az acéltermékek iránti igény növekedésével, az áttörést azonban a gőzgép feltalálása hozta a 18. század második felétől (ipari forradalom), mivel az energiaszükségleteket Európa megfogyatkozott erdőállománya már nem tudta kielégíteni. Az ipari forradalomtól a 20. század első harmadáig a kőszén volt a legfontosabb energiahordozó (Jókai szavaival: "fekete gyémánt"), felhasználásának legnagyobb arányát – primer energiahordozóként több mint 50 százalékot – az 1930-as években érte el.

A korábbi földtörténeti korokban elhalt növényi részekből keletkezett a kőszén, az azóta eltelt évmilliók során. A különféle kőszenek tulajdonságai elsősorban a koruktól függnek: minél idősebbek, annál jobb minőségűek. A legértékesebb az antracit (~35 MJ/kg fűtőértékkel), azt követi a feketekőszén (25 - 33 MJ/kg fűtőértékkel), majd a barnakőszén (21 - 25 MJ/kg fűtőértékkel), végül a lignit (3,5 - 10 MJ/kg fűtőértékkel – összehasonlításul: a fa fűtőértéke 9 - 17 MJ/kg, a tüzelőolajé pedig 42 MJ/kg). A kőszenet vagy minden további kezelés nélkül eltüzelik, vagy másodlagos tüzelőanyagot (például koksz, brikett, folyékony, illetve gáznemű szénhidrogén) gyártanak belőle – a szerves vegyipar már nem használja nyersanyagként. Nagyobb távolságra csak az olcsón (gépesített külszíni fejtéssel) kitermelt értékesebb szén szállítása éri meg vasúton vagy vízen, ezért a szén eltüzelése, feldolgozása rendszerint a bányákhoz közel történik. A kokszot a kőszén levegő kizárásával történő hevítésével kapjuk: ennek során egyes alkotórészek eltávoznak, mások pedig átalakulnak. Mindegyik kőszénfajtát lehet kokszosítani, de jó minőségűt csak bizonyos, kevéssé gyakori feketekőszenekből lehet előállítani. A kokszot főleg a vaskohászat alkalmazza hőfejlesztésre és redukcióra, fűtőértéke 25 - 31 MJ/kg. A brikett szénből, kokszból, vagy azok porából előállított darabos tüzelőanyag, amelyet főleg a háztartások számára gyártottak, fűtőértéke ~20 MJ/kg. A szén cseppfolyósításával folyékony szénhidrogéneket lehet előállítani. Az erre vonatkozó technológiák alapjait a két világháború között fejlesztették ki a szénben gazdag, ám kőolajban szegény Németországban és Japánban, de nagyüzemi alkalmazásukat gazdaságtalanságuk miatt a második világháború után leállították (bár Dél-Afrikában az embargó miatt a legutóbbi időkig is alkalmazták). A szén el- vagy kigázosításából készítették egykor a városi gázt. 

A bioszféra élőlényeinek szervezetét felépítő anyagokat értjük a biomassza alatt, ennek jó részét a növények adják. Energetikai célú felhasználása a fejlett országokban ~3 százalék, egyes fejletlen országokban viszont az 50 százalékot is meghaladhatja. A biomassza megújuló energiaforrásnak számít (amennyiben felhasználási üteme nem haladja meg a keletkezését), mivel termelődése a növények fotoszintézisén alapul. Az iparilag hasznosított biomassza fő forrásai a fák, egyes kultúrnövények hulladékai (mint például a szalma, kukoricaszár) vagy feldolgozási melléktermékei (például napraforgóhéj), valamint a kommunális szemét. A fák adják a papír-, bútor- és építőipar nyersanyagait is, ezért a kitermelés és szállítás költségeit is figyelembe véve, a fejlett országokban csak ott használják energetikai célokra, ahol más tüzelőanyag olcsón nem szerezhető be, vagy ha a faállomány más célokra nem használható. A fa száraz lepárlásával készítették egykor nagy, mára elhanyagolható mennyiségben a faszenet, fűtőértéke 29 - 33 MJ/kg. A fejlettebb országokban újabban támogatják az energetikai célra felhasználható, gyorsan növekedő szárazföldi növények termesztését (mint például cukornád, kukorica) a mezőgazdaságilag ki nem használt területeken (energiaültetvények). Ennek hátránya azonban, hogy az így kinyerhető energiához viszonylag nagy területet kell megművelni, és ennek költségei miatt a mérsékelt égöv alatt nem biztos, hogy kifizetődő a termesztésük. Szintén a fejlett országokban, a nagyvárosokban összegyűlő háztartási szemetet (megfelelő előkészítés után) gyakran eltüzelik. Az így kinyert energia azonban másodlagos (a szemét fűtőértéke ~8 MJ/kg), mivel a fő szempont a szemét "eltüntetése".

A szén használatának hátránya, hogy bányászata, szállítása, valamint eltüzelése műszakilag nehezebben kezelhető, több élőmunkát igényel, továbbá erősen környezetromboló, illetve – szennyező (a bányászata, illetve az égéstermékei – CO2, SO2, pernye, salak). Egykori jelentőségét mára a fejlett országokban átvette a könnyebben kitermelhető és eltüzelhető kőolaj és földgáz mind az ipari, mind a lakossági szektorban. A szén felhasználásának átlagos aránya primer energiahordozóként a világban 31, míg az Európai Unióban 16 százalék. Fő felhasználási területe a villamosenergia-termelés és a kohászat. A megtermelt villamos energiát világszerte átlagosan 39 százalékban, az Európai Unióban pedig 27 százalékban a szén adja. A szén csökkenő arányú felhasználása mellett még a közeli jövőben is növekvő mértékű felhasználását jósolják: jórészt szén "fűti" például a dinamikusan fejlődő kínai gazdaságot (Kínában a villamos energia közel 70 százalékát szén eltüzelésével állítják elő!). A szén egyedüli előnye, hogy bőséges, több száz évre elegendő készlet áll a rendelkezésre. Ezért célszerűnek tűnik valamilyen könnyebben kezelhető szénhidrogénné átalakítani. A szén cseppfolyósítása a jelenlegi kőolajárak mellett nem versenyképes. Nagyobb lehetőségeket látnak azonban a szén föld alatti elgázosításában, amellyel már több mint száz éve kísérleteznek – sajnos kevés eredménnyel. Pedig az eljárásnak több előnye is lenne: a mélyben elhelyezkedő készletek is elérhetők lennének a mélyművelés költségei és kockázatai, valamint a bányászat környezetromboló hatásai nélkül.

Hazánkban az első, ipari igényeket kielégítő szénbányászat 1753-ban indult a Sopron melletti Brennbergbányán, amelyet idővel újabb bányák nyitása követett a Dunántúli- és az Északi-középhegységben (ahol nagyrészt barnakőszén, kisebb részt pedig – a Mátrában – lignit található), valamint a Mecsekben (ahol feketekőszén fordul elő). A szén aránya az energiahordozók között az 1950-es években érte el a legnagyobb mértéket (90 százalék) az ország erőltetett iparosításának jegyében. A hazai szenek gyenge minőségűek, a bányászatuk pedig a geológiai adottságok miatt körülményes és költséges, ezért idővel a szénbányászat már állami támogatásra szorult. Így az 1989–90-es éveket követő változások során a hazai szénbányászat a külfejtéses lignitbányászat kivételével fokozatosan leépült. Magyarországon a primer energiahordozók arányában a szén 15 százalékot képvisel, a hazai villamos energiának pedig 28 százalékát adják a zömmel rossz hatásfokú és öreg széntüzelésű erőművek. 

AJÁNLOTT ÉS FELHASZNÁLT IRODALOM

Vajda György: Energiaellátás ma és holnap; MTA Társadalomkutató Központ, Budapest, 2004.