Pourquoi les moteurs à réaction utilisent-ils du kérosène ?

Une turbine à gaz brûle du carburant en continu dans une chambre de combustion, et non par les explosions intermittentes et parfaitement synchronisées d'un moteur à pistons. Cette différence détermine le choix du carburant. L'essence est raffinée pour résister à l'auto-inflammation prématurée sous compression, une propriété mesurée par l'indice d'octane, et elle paie cela par sa volatilité : elle s'évapore facilement, ses vapeurs s'enflamment à −43 °C, et elle est plus légère, de sorte qu'un réservoir plein contient moins d'énergie. Une turbine n'a pas besoin de résistance à l'auto-inflammation. Elle veut un carburant qui s'écoule de manière fiable, s'atomise bien à travers une buse de pulvérisation, brûle proprement avec une flamme stable, et transporte le maximum d'énergie possible par litre. Le kérosène, le distillat moyen du pétrole brut entre l'essence et le gazole, répond à tout cela.

Le Jet A-1, la qualité civile standard hors Amérique du Nord, a un pouvoir calorifique net d'environ 43,2 MJ/kg et une densité d'environ 0,8 kg/L, ce qui donne environ 34,7 MJ par litre contre 32 pour l'essence. Son point d'éclair est d'au moins 38 °C, si bien qu'un déversement sur le tarmac ne s'enflamme pas facilement avec une étincelle, et son point de congélation est de −47 °C ou moins, ce qui lui permet de rester liquide dans le réservoir d'aile à la température de croisière de −55 °C, une fois que le carburant s'est légèrement réchauffé via des échangeurs de chaleur. Le Jet A, utilisé aux États-Unis, est similaire mais avec un point de congélation de −40 °C. Le carburant lubrifie aussi les pompes et les composants de contrôle du carburant, et absorbe la chaleur de l'huile moteur et des systèmes hydrauliques sur son chemin vers la chambre de combustion, agissant ainsi comme réfrigérant. Des additifs contrôlent l'électricité statique, la formation de glace et la croissance microbienne.

Le kérosène est bon marché à produire car il nécessite relativement peu de traitement au-delà de la distillation et de l'hydrotraitement, et il est disponible dans tous les aéroports du monde selon un cadre de spécification unique, de sorte qu'un avion peut faire le plein n'importe où sans ajustement moteur. Chaque année, l'aviation consomme environ 300 millions de tonnes, soit environ 8 % de la demande mondiale de pétrole (données de septembre 2026). Des alternatives existent. Les avions militaires brûlent parfois du JP-8, qui est du Jet A-1 avec des additifs supplémentaires. Le carburant d'aviation durable est un kérosène chimiquement similaire fabriqué à partir d'huiles usagées, de biomasse ou de voies synthétiques, mélangé aujourd'hui jusqu'à 50 % et conçu pour être utilisé sans modification du moteur. L'hydrogène et les batteries sont étudiés pour les avions plus petits, mais aucun ne peut égaler l'énergie que le kérosène stocke dans l'aile d'un avion long-courrier.