O carvão mineral é uma rocha sedimentar sólida que foi formada ao longo de milhões de anos a partir do acúmulo e soterramento de matéria orgânica de origem vegetal. Essa matéria orgânica sofreu um processo de carbonificação, onde o hidrogênio e o oxigênio foram expulsos, favorecendo a concentração do carbono, o principal constituinte do carvão. Conforme o grau de concentração do carbono, o minério recebe nomes diferentes: a turfa tem 60% de carbono; o linhito tem 70%; a hulha ou carvão betuminoso tem concentrações de carbono entre 80 e 85% e, finalmente, o antracito, onde a concentração do carbono é superior a 90%. 

As propriedades energéticas do carvão são conhecidas desde o alvorecer da humanidade, quando as pessoas ficavam fascinadas com as pedras que queimavam como lenha. O aquecimento de abrigos e a geração de calor para se cozinhar alimentos foram as primeiras aplicações para o carvão. Com a descoberta dos metais, a exploração e o uso do carvão atingiram um novo patamar. Foi, porém, com o advento da Revolução Industrial a partir de meados do século XVIII, em que a exploração e a utilização do carvão mineral passaram a ser feitas em grande escala. Essa escala e esse consumo cresceram consideravelmente a partir da década de 1880. 

Nos dias atuais, o carvão é um dos mais importantes combustíveis do planeta, com uso intenso em atividades industriais e em usinas termelétricas – cerca de 40% da energia elétrica usada no mundo é gerada a partir da queima do carvão. A queima desse combustível responde por um volume entre 30 e 35% das emissões mundiais de gás carbônico (CO2), um dos principais gases responsáveis pelo Efeito Estufa. O consumo mundial atual de carvão mineral é da ordem de 5,5 bilhões de toneladas.

Algumas regiões do planeta apresentaram condições climáticas e geológicas ideais para a formação de gigantescas reservas carboníferas. Destaques nessa lista incluem territórios nos Estados Unidos, Rússia, China, Austrália e Índia, países que concentram as maiores reservas de carvão do mundo. O Brasil ocupa a 14° posição entre os países com as maiores reservas desse mineral, concentradas em diversos municípios do Sul do Estado de Santa Catarina. 

A contaminação das fontes de água é um dos principais impactos ambientais provocados pela mineração do carvão. Esse processo é chamado de drenagem ácida. Substâncias e elementos com alto potencial de toxicidade são liberados nas fontes de água, alterando também o Ph (potencial hidrogeniônico). Essas substâncias provocam mudanças físicas, organolépticas e biológicas nos corpos hídricos, além de alterar a geoquímica dos sedimentos.  

A mineração do carvão expõe rochas e rejeitos ricos em sulfetos, que liberam grandes quantidades de metais nas águas. Esses poluentes se associam aos sedimentos, dando-lhes uma cor alaranjada. Menos de 1% dessas substâncias são dissolvidas na água e cerca de 99% ficam armazenadas nos sedimentos dos corpos hídricos, o que significa que os contaminantes permanecerão ativos a longo prazo. É por isso que antigas áreas de mineração desativadas há muitas décadas continuam poluindo as fontes de água. 

Metais acumulados nos sedimentos dos corpos hídricos passam por processos de bioacumulação em vegetais e, posteriormente, são transmitidos por toda a cadeia alimentar. Metais pesados altamente tóxicos como o cádmio, chumbo e mercúrio podem, através desse processo, contaminar seres humanos. Esse processo de transferência de metais entre os seres vivos é chamado de biomagnificação. 

A exploração do carvão também afeta a atmosfera, especialmente pela liberação do dióxido de enxofre (SO2), material particulado e cinzas volantes. Durante a queima do carvão, o enxofre é totalmente oxidado e transformado em trióxido de enxofre (SO3). Esses compostos químicos comprometem a qualidade do ar. Para os seres humanos, um dos grandes vilões é o sulfeto de hidrogênio (H2S), que uma vez absorvido pelas vias aéreas poderá causar problemas irreversíveis no sistema nervoso central e também no sistema respiratório. 

O dióxido de enxofre (SO2) é outro elemento químico associado ao aparecimento de doenças respiratórias, estando diretamente associado aos problemas de bronquite crônica, resfriados e disfunções no sistema imunológico. Esse elemento químico também causa danos nas folhas dos vegetais, além de corroer superfícies metálicas pintadas. A queima do carvão também libera grandes volumes de monóxido de carbono (CO) na atmosfera. O monóxido de carbono é um gás altamente tóxico para os seres humanos. Sua inalação produz uma redução dos níveis de oxigênio no sangue a níveis críticos – o monóxido de carbono tem uma maior afinidade com as hemácias, sendo assim um competidor com o oxigênio na ligação com a hemoglobina. 

A exploração do carvão gera grandes quantidades de rejeitos onde se encontra, entre outros minerais, a pirita. A oxidação da pirita provoca o decaimento do Ph da água, o que fatalmente vai resultar numa acidificação dos solos, um processo que vai dificultar o desenvolvimento das plantas e, especialmente, o uso futuro dessas áreas contaminadas para atividade agrícolas. A origem desse problema está na concentração de metais pesados como o ferro, o alumínio e o magnésio, lixiviados pela água, um processo que também promove a fixação do magnésio. 

Solos onde se desenvolveram atividades de mineração de carvão, mesmo no longo prazo, continuarão a apresentar problemas. Solos que venham a se formar nessas regiões serão estruturalmente fracos, com baixa permeabilidade na camada superficial à água e baixa capacidade de retenção da água, o que vai limitar os processos de construção de solo. Esses solos não permitirão o desenvolvimento adequado da vegetação, o que resultará em erosão dos solos, assoreamento e contaminação dos recursos hídricos. Uma das alternativas para a recuperação desses solos é a aplicação de calcário agrícola, um mineral que neutraliza a oxidação da pirita. 

Essa rápida apresentação mostra que o carvão mineral, apesar de ser um dos combustíveis mais importantes da história da humanidade, é também um dos grandes inimigos da preservação ambiental.