ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลที่เกิดจากซากพืชซึ่งมีอยู่เมื่อหลายล้านปีก่อน นี่เป็นช่วงเวลาที่ส่วนต่างๆของโลกปกคลุมไปด้วยป่าพรุขนาดมหึมา ถ่านหินเป็นที่ทราบกันดีว่าเป็นแหล่งพลังงานที่ไม่สามารถหมุนเวียนได้ นี่เป็นทรัพยากรพลังงานที่ไม่สามารถหมุนเวียนได้เนื่องจากต้องใช้เวลาหลายล้านปีในการก่อตัว ถ่านหินถูกใช้เพื่อควบคุมพลังงานและพลังงานนี้มาจากพืช เมื่อหลายล้านปีก่อนพืชมีชีวิตเหล่านี้ได้กักเก็บพลังงานจากดวงอาทิตย์ หลังจากพืชตายพลังงานรูปแบบหนึ่งจะถูกปลดปล่อยออกมาเมื่อพืชสลายตัว แต่นี่เป็นกระบวนการที่ไม่ได้เกิดขึ้นอย่างราบรื่นตลอดเวลา

ในบางสภาวะการสลายตัวอาจถูกขัดจังหวะ

ส่งผลในการป้องกันการปล่อยพลังงานแสงอาทิตย์ที่เก็บไว้ พืชที่ตายแล้วต้องใช้เวลาประมาณหนึ่งล้านปีจึงจะเปลี่ยนเป็นถ่านหินได้ พืชเหล่านี้ตายและลงเอยที่ก้นหนองน้ำผุพังเป็นเวลาหลายปีและก่อตัวเป็นชั้นหนา เมื่อเวลาผ่านไปพื้นผิวและสภาพภูมิอากาศของโลกเปลี่ยนไปเนื่องจากน้ำและสิ่งสกปรกถูกชะล้างเข้ามามากขึ้นสิ่งนี้ทำให้กระบวนการสลายตัวหยุดลง กระบวนการนี้สร้างเลเยอร์เพิ่มขึ้น น้ำหนักของชั้นบนสุดจะบรรจุลงในชั้นล่างของพืช จากนั้นความร้อนและความดันทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีและทางกายภาพ

ส่งผลให้เกิดการผลักออกซิเจนออกและปล่อยให้มีการสะสมของไฮโดรคาร์บอน ในที่สุดกระบวนการก็ค่อยๆ เปลี่ยนพืชเป็นถ่านหินทั้งหมดนี้เกิดขึ้นตั้งแต่หนึ่งล้านถึง 250 ล้านปีที่แล้ว ปัจจุบันบริษัทต่างๆ ทั่วโลกผลิตพลังงานและไฟฟ้าโดยใช้ถ่านหิน พลังงานจะถูกปลดปล่อยออกมาจากถ่านหินด้วยความร้อน ความร้อนทำให้อะตอมและโมเลกุลเคลื่อนที่เร็วขึ้นโดยคงที่ สิ่งนี้จะดำเนินต่อไปจนกว่าอิเล็กตรอนบางตัวจะกระโดดออกจากพวกมัน

การเผาไหม้ถ่านหินให้พลังงานความร้อน

พลังงานนี้มีอยู่ตลอดเวลาในรูปแบบที่เรารู้จักกันในชื่อพลังงานศักย์ ความร้อนจะปล่อยพลังงานซึ่งถูกเก็บไว้ภายในและเปลี่ยนเป็นพลังงานจลน์ ปัจจุบันพลังงานนี้ถูกใช้เพื่อขับเคลื่อนเครื่องยนต์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทั่วโลก ในการสร้างพลังงานจากถ่านหินก่อนอื่นจะถูกบดเป็นผงละเอียด จากนั้นจึงนำผงนี้ไปผสมกับอากาศร้อนเพื่อให้การเผาไหม้มีประสิทธิภาพมากขึ้น เมื่อใส่ลงในเตาเผาถ่านหินที่ลุกไหม้จะทำให้น้ำในหม้อไอน้ำร้อนขึ้น กระบวนการนี้ดำเนินต่อไปจนกว่าน้ำจะเปลี่ยนเป็นไอน้ำ หลังจากผลิตไอน้ำแล้วจะถูกปล่อยออกจากหม้อไอน้ำซึ่งจะให้พลังกับกังหัน

กระบวนการนี้จะเปลี่ยนพลังงานความร้อนจากถ่านหินเป็นพลังงานกล จากนั้นก็มาถึงบทบาทของกังหันพลังไอน้ำ ให้พลังงานแก่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งแปลงพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้านี้หมุนแม่เหล็กภายในขดลวดทองแดงเพื่อสร้างพลังงานไฟฟ้า ไอน้ำอีกครั้งจะถูกเคลื่อนผ่านกังหันเข้าไปในคอนเดนเซอร์ งานของคอนเดนเซอร์คือการทำให้ไอน้ำเย็นลงเพื่อที่จะเปลี่ยนกลับเป็นน้ำ ถ่านหินจากนั้นจะเข้าสู่วงจรการทำซ้ำเมื่อน้ำถูกนำกลับเข้าไปในหม้อไอน้ำอีกครั้งซึ่งหมายความว่ากระบวนการเริ่มต้นอีกครั้ง