Voir la source de Kérosène

{{Infobox Chimie
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<!-- Données pharmacocinétiques -->
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Le '''kérosène''', aussi appelé autrefois « [[pétrole]] lampant », est un mélange d'[[hydrocarbure]]s, contenant des [[alcane]]s, en majorité, et d'autres types d'hydrocarbures, comme des [[cycloalcane]]s, ou des [[Composé aromatique|composés aromatiques]]. Issu du [[raffinage du pétrole]], il résulte du soutirage, pendant la [[distillation]], de la coupe ayant un point initial (PI) de distillation compris entre {{tmp|150|°C}} et {{tmp|180|°C}}, et un point final (PF) de distillation entre {{tmp|225|°C}} et {{tmp|250|°C}}. Il doit être exempt de [[soufre]]. Ce carburant est utilisé notamment dans le monde de l'[[aviation]], permettant de faire fonctionner des [[turboréacteur]]s.

== Histoire ==
[[Fichier:Kerosene lamp on duty.jpg|vignette|gauche|Le kérosène fut d'abord connu dans le monde occidental comme le « pétrole lampant ».]]
Au {{S-|X}}, le savant [[Perses|perse]] [[Rhazès]] décrit la [[distillation du pétrole]] permettant d'obtenir du pétrole d'éclairage dans son ''Livre des secrets''<ref>{{Lien web|langue=en|url= https://archive.aramcoworld.com/issue/199501/the.oil.weapons.htm|titre= The Oil Weapons|auteur= Zayn Bilkadi|année= 1995|mois= janvier/février|éditeur= Saudi Aramco World|consulté le= 2019-6-25}}.</ref>.

En Occident, c'est le physicien et géologue canadien [[Abraham Gesner]]<ref name="DK">{{ouvrage|auteur1=Sunita Gahir|auteur2=Mike Graul|titre vo=Oil and Natural Gas|titre=Pétrole et gaz naturel|éditeur=Dorling Kindersley Publishing |année=2007|isbn=0756638798|pages=72|lire en ligne=https://www.energy4me.org/media/filer_public/eb/a7/eba77973-a7e6-455a-a6a6-1f7b1ffd0c9a/french_web.pdf|format=PDF}}</ref> qui a effectué en 1846 la première démonstration publique d'un liquide d'éclairage qu'il nomme « kérosène », du grec {{grec ancien|κηρός|kêrós}}, « cire ».

Au départ obtenu à partir de [[houille|charbon]], puis de [[pétrole]], le kérosène est un liquide économique, qui a supplanté l'[[huile de baleine]] dans les [[Lampe à huile|lampes à huile]] ou les [[Lampe à pétrole|lampes à pétrole]] ; on l'appelait aussi « pétrole lampant ». Il s'agit de la {{citation|première source de lumière efficace, abondante et pas chère dont ait jamais disposé l'humanité}}<ref>{{Ouvrage |auteur1=[[Matthieu Auzanneau]] |titre=Or noir |sous-titre=La grande histoire du pétrole |lieu=Paris |éditeur=[[La Découverte]] |année=2015 |pages totales=718 |isbn=978-2-7071-8611-9 |présentation en ligne={{Google Livres|hWYcBwAAQBAJ}}|page=43}}.</ref>. Cet usage a été abandonné lors de l'avènement des [[Lampe à incandescence|lampes à incandescence]].

== Utilisation en aéronautique ==
{{Article détaillé|Carburant aviation}}
Son usage en aviation est principalement dû à son fort [[pouvoir calorifique]] de {{unité|43.15 MJ/kg}} pour le [[Carburant aviation|Jet A1]], qui autorise une plus grande autonomie à masse embarquée égale, ou, en d'autres termes, qui permet d'alléger la masse totale à emporter à autonomie constante.

Comme carburant pour l'aviation, le kérosène doit remplir des conditions particulières, notamment au niveau de ses propriétés physiques. Le carburant pour avion est ainsi un kérosène particulier ayant notamment un point de congélation très bas ({{tmp|-47|°C}} pour le Jet A1<ref>[http://www.total.fr/fr/content/NT0002738E.pdf Fiche de données de Sécurite] {{Lien archive|url=http://www.total.fr/fr/content/NT0002738E.pdf |titre=Copie archivée |horodatage archive=20180806143127}} {{pdf}}, Total, 23 novembre 2006 (voir archive)</ref>), car à {{Unité|11000|m}} d'altitude, la température externe est proche de {{tmp|-56.5|°C}}.

== Utilisation en aérospatial ==
{{Article détaillé|Ergol}}
Le kérosène et ses dérivés, de par son pouvoir calorifique et ses caractéristiques physico-chimiques déjà connues, fut un carburant de choix lors de la réalisation des premières [[Fusée (astronautique)|fusées]] et [[Lanceur (astronautique)|lanceurs orbitaux]], et le reste jusqu'à ce jour. Bien que certains lanceurs puissent utiliser des grades de kérosènes initialement prévus pour l'aviation (grade [[T-1 (kérosène)|T-1]] pour [[Soyouz (fusée)|Soyouz]], bien qu'une transition vers le grade [[RG-1]] ait été engagée, [[Jet A]] pour certains vols de [[RS1 (fusée)|RS1]]{{etc}})<ref>{{Lien web |langue=ru |auteur=Министерство обороны Российской Федерации |titre=Ракета-носитель «Союз-2» |url=https://structure.mil.ru/structure/forces/cosmic/weapons/more.htm?id=10342783@morfMilitaryModel |accès url=libre |consulté le=2022-09-13}}</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |langue=en |auteur=ABL Space Systems |titre=RS1 |url=https://ablspacesystems.com/rs1/ |accès url=libre |site=ABL Space Systems |consulté le=2022-09-13}}</ref>, les puissances spatiales développèrent des grades spécifiques à l'utilisation dans le domaine spatial, comme le [[RP-1]] aux [[États-Unis]], encore largement utilisé ({{lnobr|Saturn V}}, {{lnobr|Atlas V}}, {{lnobr|Falcon 9}}{{etc.}})<ref>{{Lien web |titre=
RP-1 |url=https://www.chemeurope.com/en/encyclopedia/RP-1.html |accès url=libre |site=Chem Europe}}</ref>, le [[RG-1]] en [[Union des républiques socialistes soviétiques|Union Soviétique]] puis en [[Russie]] moderne, également parfois surnommé « naphthyle » ([[Zenit (fusée)|Zenit]], [[Energuia]], [[N-1 (lanceur soviétique)|N-1]], [[Angara (fusée)|Angara]], partiellement Soyouz{{etc}})<ref>{{Lien web |langue=ru |auteur institutionnel=Interfax |titre=Начата работа по переводу ракет "Союз" на новое топливо при запусках с "Восточного" |url=https://www.interfax.ru/world/598751 |accès url=libre |site=Interfax |consulté le=2022-09-13}}</ref>, ou encore un grade de kérosène spécifique en [[Chine]], différant également des autres (certaines [[Longue Marche (fusée)|Longue Marche]])<ref>{{Article|langue=zh|auteur1=Ren Chun-bo|auteur2=Shen Zhao-xin|auteur3=Ma Chen-fei|auteur4=Wu Qing-yuan|titre=Recherche des composants du kérosène de fusée par chromatographie en phase gazeuse intégrale bidimensionnelle|titre original=Research of Components in Rocket Kerosene by Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography|périodique=Journal of Astronautic Metrology and Measurement|date=Août 2018|doi=10.12060/j.issn.1000-7202.2018.04.17|lire en ligne=https://wenku.baidu.com/view/7546b49530b765ce0508763231126edb6e1a7612.html?re=view|accès url=inscription|format=pdf|pages=92-96}}</ref>.

Permettant une manipulation simplifiée comparé aux autres ergols (cryotechniques ou hypergoliques notamment), le kérosène dispose également d'une densité assez élevée même à température ambiante, rendant son utilisation attrayante. Toutefois, les limitations du carburant poussèrent les Soviétiques à développer de nouvelles espèces chimiques, comme la [[1,2-Dicyclopropyl-1-méthylcyclopropane|syntine]] (1,2-dicyclopropyl-1-méthylcyclopropane), ou le [[boktane]] (1,1-dicyclobutyle), devant remplacer le kérosène sur sa flotte de lanceur, présentant de meilleures caractéristiques. La situation économique du pays peu après la [[Dislocation de l'URSS|chute de l'URSS]] empêchera cette transition, la production de ces carburants de synthèse ayant été stoppée<ref>{{Article|langue=en|auteur1=George P. Sutton|titre=History of Liquid-Propellant Rocket Engines in Russia, Formerly the Soviet Union|périodique=Journal of Propulsion and Power|volume=19|numéro=6|date=2012-05-23|doi=10.2514/2.6943|consulté le=2022-09-13|accès url=payant|format=pdf}}</ref>.

== Propriétés physiques ==
Le kérosène est un mélange d'[[hydrocarbure]]s obtenu par [[raffinage du pétrole]]. Selon le niveau de raffinage, il est classé en plusieurs catégories dont les plus connues sont :
* le TR0 de densité moyenne 0,79 est le plus répandu ;
* le TR4 plus volatil que le TR0 mais de densité équivalente (de moins en moins utilisé car il pose des problèmes de tenue des pompes à carburant) ;
* le TR5 qui a un haut [[point d'éclair]] et qui a une densité moyenne 0,81, il est employé sur les porte-avions.

Le [[Dilatation thermique#Coefficients de dilatation linéaires pour les principaux matériaux|coefficient de dilatation volumique]] du kérosène est de {{unité|0.0007|K|-1}}.

== Propriétés chimiques ==
Le kérosène est un mélange d'hydrocarbures saturés de premier type ou [[alcane]]s. La [[Combustion d'un alcane|combustion]] du kérosène par l'oxygène donne de la vapeur d'eau et du gaz carbonique en dégageant de la chaleur. Le pouvoir calorifique inférieur de cette combustion est de {{Unité|10300 kcal/kg}} de carburant.

Le [[pouvoir calorifique inférieur]] (PCI) d'une réaction chimique exothermique est la quantité de chaleur cédée à l'extérieur quand on a ramené les produits de la réaction dans leur état vapeur sans récupérer leur chaleur latente de vaporisation.

L'équation chimique de la réaction s'écrit :
: 2 {{fchim|C|10|H|22}}(l) + 31 {{O2}}(g) → 20 {{CO2}}(g) + 22 {{H2O}}(g).

On définit la richesse en carburant du mélange carburant/oxygène par le rapport de la masse de carburant à la masse d'[[oxydant]]. Dans le cas de la réaction complète équilibrée, on dit de cette richesse qu'elle est [[Stœchiométrie|stœchiométrique]].

Dans le cas du [[turboréacteur]], la combustion du kérosène se fait dans l'air et non dans l'oxygène pur ; l'équation de la réaction est la suivante (dans le cas d'une combustion parfaite sans production de {{fchim|NO|{{mvar|x}}}}) :
: 2 {{fchim|C|10|H|22}} + 31 ({{O2}} + 4 {{N2}}) → 20 {{CO2}} + 22 {{H2O}} + 124 {{N2}}.

La température de fin de combustion du mélange carburé (kérosène/air) est donnée par l'équation suivante :
: <math>C_p \times (T_2 - T_1) = \alpha \times P_\text{ceff}</math>
avec :
* {{mvar|C}}<sub>{{mvar|p}}</sub> : chaleur massique à pression constante de l'air ;
* {{mvar|T}}<sub>2</sub> : température de fin de combustion ;
* {{mvar|T}}<sub>1</sub> : température d'entrée du mélange carburé ;
* {{mvar|P}}{{ind|ceff}} : pouvoir calorifique efficace, inférieur au [[pouvoir calorifique inférieur]] (PCI), car la vapeur d'eau et le gaz carbonique, en se dissociant sous l'effet de la forte température, absorbent une partie des calories libérées par la combustion ;
* {{mvar|α}} : richesse injectée ou quantité de carburant suffisante et inférieure à la richesse stœchiométrique dans l'oxygène pur.

== Biokérosène ==
{{Article détaillé|Biocarburant pour l'aviation}}
Les biokérosènes (ou bio-kérosènes) sont des alternatives au kérosène produites à partir de la [[Biomasse (énergie)|biomasse]] et incorporables (''drop-in'') au kérosène « fossile » (Jet A/Jet A-1) sans besoin d'adaptation de leur usage, de leur maintenance et de la logistique d’approvisionnement associée.

En {{date-|octobre 2014}}, la société [[Air France]] a commencé à utiliser un biokérosène issu de la fermentation du [[Sucre roux de canne|sucre de canne]] pour certains vols entre Toulouse et Paris. {{Citation|Ce biocarburant permettrait de réduire de 80 % les émissions de [[gaz à effet de serre]] par rapport au kérosène d’origine fossile}}<ref>{{Lien web|url= http://www.connaissancedesenergies.org/les-biocarburants-prennent-de-la-hauteur-141107|titre= Les biocarburants prennent de la hauteur|site= Connaissance des énergies|date= 2014-11-7|consulté le= 2016-9-16}}.</ref>.

Pour être certifié par l'[[Union européenne]], un biokérosène doit émettre au moins 60 % de gaz à effet de serre en moins par rapport au kérosène d'origine fossile. Les biocarburants terrestres permettent d'atteindre une réduction des émissions de 80 %<ref name= "LCI Inra">{{Lien web|url= https://www.lci.fr/planete/contre-le-rechauffement-climatique-le-biokerosene-peut-il-sauver-l-avion-2125549.html|titre= Contre le réchauffement climatique, le biokérosène peut-il sauver l'avion|auteur= Matthieu Jublin|site = [[LCI]]|date= 2019-7-1}}.</ref>.

De 2011 à fin 2017, plus de {{unité|45000|vols}} commerciaux d'une vingtaine de compagnies aériennes avaient eu recours au biokérosène à titre expérimental. En 2015, l'[[Union européenne]] a consommé {{unité|41,6|Mtep}} de kérosène (8,6 % des produits pétroliers), tandis que la consommation de [[biocarburant]]s (éthanol + biodiesel) s'élevait à {{unité|14,2|Mtep}}<ref>{{Lien web|url= https://www.connaissancedesenergies.org/fiche-pedagogique/biokerosene|titre= Biokérosène|site= Connaissance des énergies|consulté le= 2019-10-2|date= 2018-4-6}}.</ref>.

== Taxes sur le kérosène ==
=== Vols internationaux ===
Bien que d'origine fossile, comme l'[[Essence (hydrocarbure)|essence]] et le [[gazole]], le kérosène est exempté de toute [[taxe]] sur les liaisons aériennes internationales. Cette exemption date de la [[convention de Chicago]] ([[1944]]) qui visait à encourager le transport aérien, sur l'impulsion des États-Unis ; la disposition a ensuite été prolongée par des accords bilatéraux.

=== Vols intérieurs ===
* Les [[Pays-Bas]], les [[États-Unis]], le [[Brésil]], l'[[Inde]], le [[Japon]] et la [[Suisse]] ont introduit une taxe pour leurs liaisons nationales<ref name="PourquoiPasTaxé">{{Lien web |titre=Pourquoi le kérosène des avions n'est-il pas taxé ? |url=https://www.rtbf.be/info/dossier/le-climat-et-moi/detail_pourquoi-le-kerosene-des-avions-n-est-il-pas-taxe?id=9154569 |site=[[Radio-télévision belge de la Communauté française]] |date=2015-12-4 |consulté le=2017-12-13}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |auteur=Inventons demain |titre=Le kérosène, pompe à fric de la République |url=http://www.liberation.fr/futurs/2015/08/24/le-kerosene-pompe-a-fric-de-la-republique_1368783 |date=24 août 2015 |périodique=[[Libération (journal)|Libération]]|consulté le=27 décembre 2017}}.</ref>.
* En France, le kérosène est utilisé par les compagnies aériennes qui sont intégralement exonérées de la [[taxe intérieure de consommation sur les produits énergétiques]] (TICPE), sur tout le territoire français<ref>{{Lien web|url= http://www.liberation.fr/futurs/2015/08/24/le-kerosene-pompe-a-fric-de-la-republique_1368783|périodique= [[Libération (journal)|Libération]]|titre= Le kérosène, pompe à fric de la République|date= 2015-8-24|consulté le= 2017-12-13}}.</ref>. La France estime peu efficace d'agir sur les stricts vols intérieurs, car ils ne représentent que 4 % du trafic, et souhaite une taxe européenne<ref>{{Lien web|titre=La secrétaire d'État Brune Poirson est « bien sûr » favorable à des taxes sur le kérosène, mais pas « au niveau national »|jour=23|mois=novembre|année=2018|url=https://www.francetvinfo.fr/economie/transports/gilets-jaunes/la-secretaire-d-etat-brune-poirson-est-bien-sur-favorable-a-des-taxes-sur-le-kerosene-mais-pas-au-niveau-national_3048185.html|site=Franceinfo|consulté le=26 décembre 2018}}.</ref>. De plus, une exonération de la [[Taxe sur la valeur ajoutée|TVA]] existe également, sous la simple condition que {{citation|les produits destinés à des avions des compagnies aériennes dont les services à destination ou en provenance de l'étranger ou des territoires et départements d'outre-mer représentent au moins 80 % des services exploités}}<ref>{{Lien web|url= https://www.corintax.com/fr/french-vat-refund-on-aviation-fuel.html|titre= Carburant d'avion : remboursement de la TVA|site= Corintax Consulting|consulté le= 2017-12-13}}.</ref>{{,}}<ref>{{Lien web|url= http://www.douane.gouv.fr/articles/a10877-procedures-d-avitaillement-maritime-aerien|site= douane.gouv.fr|titre= Procédures d'avitaillement (maritime, aérien)|consulté le= 2017-12-13}}.</ref>.
* L'Allemagne souhaite introduire une taxe, mais des sociétés américaines considèrent qu'une telle loi ne serait pas légale<ref>https://www.euractiv.fr/section/climat/news/us-airlines-attack-germanys-planned-air-ticket-tax/</ref>.

=== Vols internationaux intérieurs à l'Union européenne ===
L'Union européenne envisage une taxe (d'au moins {{euro|0.33}} par litre, taux minimal de la directive), qui pourrait diminuer de 11 % les [[Émission de dioxyde de carbone|émissions de {{CO2}}]] du trafic aérien intra-européen et au départ de l'UE vers le reste du monde, selon une étude de la commission européenne publiée en 2019 (en France, les émissions de {{CO2}} diminueraient de 9 %)<ref>Étude publiée par [[Transport et Environnement]] le 13 mai 2019.</ref>{{,}}<ref name=EnerPress2019B/>. Ce sujet a aussi été abordé en 2019 par le [[Conseil de l'Union européenne]] (le {{date-|12 février}}) puis lors d'un Conseil Environnement (le {{date-|5 mars}}), à l'initiative de la Belgique. La [[Commission européenne]] ne s'est pas prononcée mais doit évaluer la directive de 2003 qu'elle reconnait être « clairement dépassée », tant en matière de respect du [[principe pollueur-payeur]] que pour respecter les engagements européens pour le climat<ref name=EnerPress2019B>EnerPress, (2019) ''La taxe sur le kérosène de nouveau sur le devant de la scène'', {{n°|12323}}, le 15 mais 2019.</ref>.

Une telle mesure pourrait rapporter {{nobr|27 milliards}} d'euros par an selon [[Karima Delli]], présidente de la commission des Transports au Parlement européen<ref>{{lien web |auteur1=Pavol Szalai |titre=Karima Delli : Le kérosène est un « paradis fiscal » européen |url=https://www.euractiv.fr/section/climat/interview/karima-delli-le-kerosene-est-un-paradis-fiscal-europeen/ |site=euractiv.fr |date=04-11-2019 |consulté le=18-11-2023}}.</ref>.

== Impact environnemental ==
{{Détail|Impact climatique du transport aérien}}

=== Effet de serre ===
Le kérosène est, comme tous les [[Combustible fossile|combustibles fossiles]], responsable de l'émission de [[gaz à effet de serre]]. Le secteur aérien est responsable de 2 à 3 % des émissions au niveau mondial<ref>Mathilde Gracia, « Quelles sont les véritables émissions de {{CO2}} du trafic aérien ? », ''Le Monde'', 18 juin 2015, [https://www.lemonde.fr/climat/article/2015/06/18/l-aviation-civile-en-roue-libre-sur-les-emissions-de-gaz-a-effet-de-serre_4657266_1652612.html lire en ligne].</ref>. La combustion d'un litre de kérosène libère {{unité|2.52|kg}} de {{CO2}}, auxquels il faut ajouter {{unité|0.52|kg}} pour l'[[Extraction du pétrole|extraction]], le transport et le [[Raffinage du pétrole|raffinage]], soit un [[facteur d'émission]] total de {{unité|3.04|kg}} de {{CO2}} par litre de kérosène (ou {{unité|3.81|kg}} de {{CO2}} par kg de kérosène, ou {{unité|0.312 kg/kWh}}, ou {{unité|3642|kg}} par [[Tonne d'équivalent pétrole|tep]])<ref name="DocBasecarbone">{{Lien web|langue=fr|titre=Documentation des facteurs d'émissions de la Base Carbone|url=http://www.bilans-ges.ademe.fr/docutheque/docs/%5BBase%20Carbone%5D%20Documentation%20g%C3%A9n%C3%A9rale%20v11.5.pdf|page=35-36|date=2/03/2016|site=[[Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie|Ademe]]|consulté le=27/09/2017}}.</ref>. Selon Lorelei Limousin, responsable des politiques de transport au sein du [[Réseau Action Climat]] (RAC) France, le maintien de l’exonération du kérosène est incompatible avec les objectifs de réduction des gaz à effet de serre auxquels s’est engagée la France lors de l’[[Accord de Paris sur le climat]] : {{citation|Limiter l’augmentation de la température à {{nobr|2 °C}} n’est pas atteignable sans agir sur le transport aérien}}<ref>{{Lien web|auteur=Even Vallerie|titre=Pourquoi le kérosène est-il complètement détaxé ?|périodique=[[Ouest-France]]|date=18 janvier 2018|url=https://www.ouest-france.fr/leditiondusoir/2018-01-18/pourquoi-le-kerosene-est-il-completement-detaxe-83f0840c-e9bc-4e3b-ab81-83495ba02ee5}}.</ref>.

Le [[#Biokérosène|biokérosène]] émet moins de gaz à effet de serre que le kérosène d'origine fossile, mais ses émissions ne sont pas nulles<ref name= "LCI Inra" />.

== Toxicité ==
L'[[ingestion]] de kérosène est néfaste ou fatale ; le contact avec la peau peut provoquer des brûlures<ref>{{lien web|url=http://emedicine.medscape.com/article/821143-overview|titre=Toxicity, Hydrocarbons|nom=Levine|prénom=Michael D.|nom2=Gresham|prénom2=Chip, III|date=30 avril 2009|site=emedicine.medscape.com|consulté le=1 décembre 2009}}</ref>{{,}}<ref>{{article|auteur=Mahdi, Awad Hassan|url=http://tropej.oxfordjournals.org/cgi/content/abstract/34/6/316|titre=Kerosene Poisoning in Children in Riyadh|journal=Journal of Tropical Pediatrics|année=1988|volume=34|numéro=6|pages=316–318|périodique=Oxford University Press|doi=10.1093/tropej/34.6.316|consulté le=1 décembre 2009|extrait=Radiological signs of pneumonia were shown in nine out of 27 patients who had chest X-rays. There was one death.|pmid=3221417}}.</ref>.

Les employés peuvent être exposés au kérosène sur leur lieu de travail en le respirant, en l'ingérant, par contact avec la peau, ou contact oculaire. Le [[National Institute for Occupational Safety and Health]] (NIOSH) des États-Unis a défini un seuil réglementaire de {{Unité|100 mg/m3}} pour une période de huit heures de travail journalier<ref>{{lien web|titre = CDC - NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards - Kerosene|url = https://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0366.html|site = cdc.gov|consulté le = 2015-11-06}}.</ref>.

== Notes et références ==
{{Références}}

== Annexes ==
{{Autres projets|Commons=Category:Kerosene}}

=== Articles connexes ===
* [[Distillation du pétrole]]
* [[Carburant aviation]]
* [[Impact climatique du transport aérien]]

=== Liens externes ===
* {{Autorité}}
* {{Dictionnaires}}
* {{Bases}}

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{{Portail|aéronautique|énergie fossile|chimie}}

[[Catégorie:Propulsion des aéronefs]]
[[Catégorie:Carburant]]
[[Catégorie:Combustible liquide]]
[[Catégorie:Invention canadienne]]