Arderea cărbunelui este un proces care implică arderea anumitor tipuri de roci sedimentare sau metamorfice pentru a genera energie termică. Utilizarea principală pentru arderea cărbunelui este aprinderea cazanelor în centralele electrice, deși a fost ars și în alte scopuri, cum ar fi încălzirea și o sursă de putere a locomotivei. În țări precum Statele Unite, doar aproximativ 10% din totalul cărbunelui consumat în fiecare an este folosit în alte scopuri decât generarea de energie. Miliarde de tone metrice de cărbune sunt arse în fiecare an, reprezentând aproximativ jumătate din toată energia electrică generată în lume.
Există mai multe tipuri diferite de cărbune și precursori de cărbune, toate acestea fiind formate atunci când anumite materiale biologice sunt expuse la presiuni foarte mari pe perioade lungi de timp. Majoritatea acestor materiale au venit să fie folosite ca combustibil, de la turbă la cărbune antracit. Concentrațiile mari de carbon fac cărbunele foarte combustibil și îi permit să ardă mai mult decât materialele precum lemnul. Cărbunii subbituminoși și bituminoși sunt clasificați ca roci sedimentare și conțin mai multe impurități decât antracitul mai dur, metamorfic. Toate trei sunt utilizate în mod obișnuit pentru a alimenta generatoarele de energie pe cărbune.
Când cărbunele este ars ca parte a unui proces de generare a energiei, este de obicei mai întâi pulverizat într-un praf fin. Praful de cărbune este apoi aprins într-un cuptor care este atașat la un cazan. Arderea cărbunelui poate duce la o cantitate mare de căldură, ceea ce face ca apa din cazan să se transforme în abur. Aburul poate fi apoi utilizat pentru a activa turbine care sunt capabile să genereze electricitate.
Unul dintre principalele produse secundare de ardere a cărbunelui este cenușa, care poate lua formă de cenușă de fund sau zburătoare. Multe dintre impuritățile prezente în cărbune pot scăpa dintr-o centrală electrică sub formă de cenușă zburătoare dacă nu sunt luate măsurile adecvate, în timp ce altele sunt prinse în cenușa de fund. Ambele soiuri de cenușă pot fi recuperate pentru utilizare în ciment sau separate în impurități de bază, cum ar fi aluminiul și fierul, deși uneori se găsesc și uraniu și alte materiale fisionabile. O modalitate de a reduce cantitatea de cenușă generată este să ardeți o suspensie de apă și cărbune, mai degrabă decât praful din aer.
Pe lângă generarea de energie, arderea cărbunelui este folosită și pentru diverse alte aplicații industriale. O utilizare comună a cărbunelui este transformarea acestuia în cocs, care este o substanță foarte bogată în carbon. Procesul de cocsificare presupune supunerea anumitor tipuri de cărbune la temperaturi foarte ridicate fără a furniza suficient oxigen pentru a avea loc arderea completă. Cocs are mai multe utilizări, deși este esențial pentru funcționarea furnalelor în producția de oțel.