Η καύση άνθρακα είναι μια διαδικασία που περιλαμβάνει την καύση ορισμένων τύπων ιζηματογενών ή μεταμορφωμένων πετρωμάτων για την παραγωγή θερμικής ενέργειας. Η κύρια χρήση για την καύση άνθρακα είναι η πυροδότηση λεβήτων σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, αν και έχει επίσης καεί για άλλους σκοπούς, όπως θέρμανση και πηγή ενέργειας ατμομηχανής. Σε χώρες όπως οι Ηνωμένες Πολιτείες, μόνο το 10% περίπου του συνόλου του άνθρακα που καταναλώνεται κάθε χρόνο χρησιμοποιείται για σκοπούς άλλους από την παραγωγή ενέργειας. Δισεκατομμύρια μετρικοί τόνοι άνθρακα καίγονται κάθε χρόνο, αντιπροσωπεύοντας περίπου το ήμισυ του συνόλου της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται σε όλο τον κόσμο.
Υπάρχουν πολλά διαφορετικά είδη άνθρακα και πρόδρομων ουσιών άνθρακα, τα οποία σχηματίζονται όταν ορισμένα βιολογικά υλικά εκτίθενται σε πολύ υψηλές πιέσεις για μεγάλες χρονικές περιόδους. Τα περισσότερα από αυτά τα υλικά χρησιμοποιήθηκαν για καύσιμα, από τύρφη μέχρι άνθρακα ανθρακίτη. Οι υψηλές συγκεντρώσεις άνθρακα καθιστούν τον άνθρακα ιδιαίτερα εύφλεκτο και του επιτρέπουν να καίει περισσότερο από υλικά όπως το ξύλο. Οι υποασφαλτικοί και ασφαλτούχοι άνθρακες ταξινομούνται ως ιζηματογενή πετρώματα και περιέχουν περισσότερες ακαθαρσίες από τον σκληρότερο, μεταμορφωμένο ανθρακίτη. Και τα τρία χρησιμοποιούνται συνήθως για την καύση των γεννητριών ενέργειας με καύση άνθρακα.
Όταν ο άνθρακας καίγεται ως μέρος μιας διαδικασίας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, συνήθως αρχικά κονιοποιείται σε λεπτή σκόνη. Η σκόνη του άνθρακα στη συνέχεια αναφλέγεται μέσα σε έναν κλίβανο που είναι συνδεδεμένος σε ένα λέβητα. Η καύση άνθρακα μπορεί να οδηγήσει σε μεγάλη ποσότητα θερμότητας, η οποία προκαλεί το νερό στο λέβητα να μετατραπεί σε ατμό. Ο ατμός μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί για την ενεργοποίηση στροβίλων που είναι ικανοί να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια.
Ένα από τα κύρια υποπροϊόντα της καύσης άνθρακα είναι η τέφρα, η οποία μπορεί να έχει τη μορφή πυθμένα ή ιπτάμενη τέφρα. Πολλές από τις ακαθαρσίες που υπάρχουν στον άνθρακα μπορούν να διαφύγουν από ένα εργοστάσιο ηλεκτροπαραγωγής με τη μορφή ιπτάμενης τέφρας εάν δεν ληφθούν τα κατάλληλα μέτρα, ενώ άλλες παγιδεύονται στην τέφρα του πυθμένα. Και οι δύο ποικιλίες στάχτης μπορούν να ανακτηθούν για χρήση σε τσιμέντο ή να διαχωριστούν στις ακαθαρσίες της βάσης όπως το αλουμίνιο και ο σίδηρος, αν και μερικές φορές βρίσκονται επίσης ουράνιο και άλλα σχάσιμα υλικά. Ένας τρόπος για να μειώσετε την ποσότητα της τέφρας που παράγεται είναι η καύση ενός πολτού νερού και άνθρακα αντί της αερομεταφερόμενης σκόνης.
Εκτός από την παραγωγή ενέργειας, η καύση άνθρακα χρησιμοποιείται επίσης για διάφορες άλλες βιομηχανικές εφαρμογές. Μια κοινή χρήση του άνθρακα είναι η μετατροπή του σε οπτάνθρακα, η οποία είναι μια ουσία πολύ πλούσια σε άνθρακα. Η διαδικασία οπτανθρακοποίησης περιλαμβάνει την υποβολή ορισμένων τύπων άνθρακα σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες χωρίς την παροχή επαρκούς οξυγόνου για την πλήρη καύση. Ο οπτάνθρακας έχει πολλές χρήσεις, αν και είναι απαραίτητος για τη λειτουργία υψικαμίνων για την παραγωγή χάλυβα.