Perché i motori a getto usano il cherosene?

Una turbina a gas brucia carburante in modo continuo in una camera di combustione, non nelle esplosioni intermittenti e precisamente cadenzate di un motore a pistoni. Questa differenza determina la scelta del carburante. La benzina viene raffinata per resistere all'accensione prematura sotto compressione, una proprietà misurata dal numero di ottano, e paga questo con la volatilità: evapora facilmente, il suo vapore si incendia a -43 °C, ed è più leggera, quindi un serbatoio ne contiene meno energia. Una turbina non ha alcun bisogno della resistenza alla detonazione. Ha bisogno di un carburante che scorra in modo affidabile, si atomizzi bene attraverso un ugello spray, brucino in modo pulito con una fiamma stabile e trasporti quanta più energia possibile per litro. Il cherosene, il distillato medio del petrolio grezzo tra benzina e diesel, soddisfa tutto questo.

Il Jet A-1, la qualità civile standard fuori dal Nord America, ha un potere calorifico inferiore di circa 43,2 MJ/kg e una densità di circa 0,8 kg/L, il che dà circa 34,7 MJ per litro contro 32 della benzina. Il suo punto di infiammabilità è di almeno 38 °C, quindi una fuoriuscita sul piazzale non si incendia facilmente con una scintilla, e il suo punto di congelamento è di -47 °C o inferiore, quindi rimane liquido in un serbatoio d'ala a -55 °C di temperatura di crociera, una volta che il carburante è stato leggermente riscaldato dagli scambiatori di calore. Il Jet A, usato negli Stati Uniti, è simile ma con un punto di congelamento di -40 °C. Il carburante lubrifica anche pompe e componenti del sistema di controllo del carburante, e assorbe calore dall'olio motore e dall'impianto idraulico durante il percorso verso la camera di combustione, fungendo quindi anche da refrigerante. Gli additivi controllano l'elettricità statica, la formazione di ghiaccio e la crescita microbica.

Il cherosene è economico da produrre perché richiede relativamente poca lavorazione oltre alla distillazione e all'idrotrattamento, ed è disponibile in ogni aeroporto del mondo secondo un'unica specifica, quindi un aereo può fare rifornimento ovunque senza adattare il motore. Circa 300 milioni di tonnellate vengono consumate annualmente dall'aviazione, circa l'8% della domanda mondiale di petrolio (a settembre 2026). Esistono alternative. I jet militari a volte bruciano JP-8, che è Jet A-1 con additivi extra. Il carburante sostenibile per l'aviazione è un cherosene chimicamente simile, prodotto da oli esausti, biomassa o processi sintetici, oggi miscelato fino al 50% e progettato per essere usato senza modificare il motore. Idrogeno e batterie sono allo studio per aerei più piccoli, ma nessuno dei due può raggiungere l'energia che il cherosene immagazzina nell'ala di un aereo a lungo raggio.