L’avviamento del Bacino carbonifero del Sulcis, la costruzione dell’abitato di Carbonia e l’ampliamento del porto di Sant’Antioco suggerirono alla Società Mineraria Carbonifera Sarda, titolare degli impianti d’estrazione, la realizzazione di una grande centrale termica a bocca di miniera per il potenziamento delle attività industriali. Nel 1939 veniva inaugurata la moderna Centrale Termoelettrica di Santa Caterina, la prima in Italia idonea a utilizzare il carbone Sulcis polverizzato. L’impianto fu realizzato in agro di Palmas Suergiu, all’imboccatura dell’istmo che collega l’isola di Sant’Antioco alla Sardegna. Il fabbricato, edificato in riva al mare donde prelevava l’acqua necessaria al funzionamento, si componeva di quattro corpi contenenti rispettivamente i generatori di vapore, i distillatori dell’acqua marina con le pompe d’alimento, i turbo-alternatori, i quadri da 5 kV.

I generatori di vapore, realizzati dalla Ditta Gefia, utilizzanti il carbone Sulcis polverizzato, erano del tipo a irradiazione totale, a unico passaggio di gas verso l’alto, capaci di produrre 500 kg/h di vapore. Nella sala macchine erano installati quattro gruppi turbo-alternatori più quello per i servizi ausiliari eroganti una potenza complessiva di 40.320 kW. Due gruppi oltre a quello dei servizi ausiliari erano stati forniti dalla Stal, gli altri due dalle Ditte Tosi-Brown Boveri. L’apparecchiatura elettrica a 5 kV era installata in un apposito fabbricato quadri; quella a 70 kV, compresi i 3 trasformatori 5/70 kV era invece all’aperto. L’alimentazione del carbone avveniva mediante un sistema di rotaie su cui scorrevano i carri tramoggia che convogliavano il minerale a due mulini atti alla sua macinazione.

La centrale entrò in esercizio nel 1939. Negli anni della seconda guerra mondiale assicurò la vitale fornitura elettrica non solo al complesso industriale del bacino carbonifero ma anche all’area metropolitana di Cagliari attraverso un articolato collegamento in rete. Nel settembre del 1943 i soldati tedeschi in ritirata asportarono il 4° gruppo turbo-alternatore. Il macchinario sarà poi parzialmente recuperato in Germania al termine del conflitto e rimesso successivamente in opera. Una quinta caldaia fu attrezzata dopo il 1950 in virtù degli aiuti statunitensi del Piano Marshall. La centrale cessò il servizio nel 1963 chiudendo definitivamente nel 1965.