Fossiele brandstoffen worden gemaakt van ontbindende planten en dieren. Deze brandstoffen worden gevonden in de aardkorst en bevatten koolstof en waterstof, die verbrand kunnen worden voor energie. Steenkool, aardolie en aardgas zijn voorbeelden van fossiele brandstoffen. Steenkool is een materiaal dat gewoonlijk wordt gevonden in sedimentaire gesteenteafzettingen waar gesteente en dood planten- en dierenmateriaal in lagen zijn opgestapeld. Meer dan 50% van het gewicht van een stuk steenkool moet afkomstig zijn van gefossiliseerde planten. Olie wordt oorspronkelijk gevonden als vast materiaal tussen lagen sedimentgesteente, zoals schalie. Dit materiaal wordt verhit om de dikke olie te produceren die kan worden gebruikt om benzine te maken. Aardgas wordt meestal gevonden in de holtes boven olieafzettingen. Het kan ook worden gevonden in sedimentaire gesteentelagen die geen olie bevatten. Aardgas bestaat hoofdzakelijk uit methaan.
Volgens de National Academies of Sciences is 81 procent van de totale energie die in de Verenigde Staten wordt gebruikt, afkomstig van steenkool, olie en aardgas. Dit is de energie die wordt gebruikt om huizen en bedrijven te verwarmen en van elektriciteit te voorzien, en om auto’s en fabrieken te laten draaien. Helaas zijn fossiele brandstoffen een niet-hernieuwbare hulpbron en is het geen realistische oplossing miljoenen jaren te wachten tot zich nieuwe steenkool-, olie- en aardgasvoorraden vormen. Fossiele brandstoffen zijn ook verantwoordelijk voor bijna driekwart van de emissies ten gevolge van menselijke activiteiten in de afgelopen 20 jaar. Wetenschappers en ingenieurs zijn op zoek naar manieren om onze afhankelijkheid van fossiele brandstoffen te verminderen en om het verbranden van deze brandstoffen schoner en gezonder voor het milieu te maken.
Wetenschappers in het hele land en over de hele wereld proberen oplossingen te vinden voor problemen met fossiele brandstoffen, zodat er genoeg brandstof en een gezond milieu is om het leven en de activiteiten van de mens in de toekomst in stand te houden. Het Ministerie van Energie van de Verenigde Staten werkt aan technologieën om voertuigen op aardgas in de handel verkrijgbaar te maken. Ook wordt geprobeerd de verbranding van steenkool en olieboringen schoner te maken. Onderzoekers van de Stanford-universiteit in Californië hebben met groenere technologieën een manier gezocht om fossiele brandstoffen te verbranden en tegelijk de impact ervan op het milieu te verminderen. Een van de oplossingen is het gebruik van meer aardgas, dat 50 procent minder kooldioxide in de atmosfeer uitstoot dan steenkool. Het Stanford-team probeert ook kooldioxide uit de atmosfeer te halen en ondergronds op te slaan – een proces dat koolstofafvang en -opslag wordt genoemd. Wetenschappers van zowel Stanford als de Universiteit van Bath in het Verenigd Koninkrijk proberen iets geheel nieuws door kooldioxide en suiker te gebruiken om hernieuwbaar plastic te maken.