Por Jeycar Calderón
El crecimiento de la densidad poblacional en Latinoamérica ha acentuado la necesidad de mejorar la movilidad urbana. Sin embargo, el aumento descontrolado del uso del vehículo privado ha provocado un auge en la necesidad de mejoras del transporte masivo de personas y una creciente carga ambiental derivada de un modelo de movilidad poco sostenible. En Costa Rica, más del 54% de los gases de efecto invernadero provienen del sector transporte, mientras que cerca del 7% de este total proviene del transporte público (ARESEP, 2019). Es importante buscar soluciones más eficientes y sostenibles de transporte público, como lo son sistemas ferroviarios o de buses. En Costa Rica actualmente existe un sistema de transporte público por medio de vía férrea, aunque su impacto es limitado por la falta de rutas, frecuencias y modernización tecnológica, como lo que sería su electrificación. Recientemente, se desarrolló un estudio de tesis titulado “Estudio de prefactibilidad técnico-financiero en relación con el costo del ciclo de vida de los trenes en Costa Rica para una conversión a tren eléctrico ligero”. En este análisis se evaluaron diferentes tipos de tecnología ferroviaria, así como los costos y el impacto ambiental y social asociados a una eventual mejora del transporte ferroviario en el país. El objetivo principal fue ofrecer una aproximación a los beneficios que una transición hacia trenes eléctricos ligeros podría aportar al sistema de transporte público costarricense.
Análisis técnico-financiero
Para realizar la comparativa, el estudio incluyó un análisis preliminar de la infraestructura y los sistemas ferroviarios actuales del Gran Área Metropolitana (GAM). Se evaluaron las tres rutas de pasajeros operadas por INCOFER, todas con origen en San José y destino en Cartago, Alajuela y Belén, con una longitud aproximada de 20 km cada una. también, se analizaron las especificaciones técnicas de los dos modelos de trenes actualmente en operación: el Feve-Serie UTDE-2400 (Apolo 2400) y el CRRC DMU para Costa Rica (DMU 3100), modelo más reciente adquirido por el INCOFER. Ambos son trenes tipo DMU, con un ancho de vía de 1 067 mm, potencia nominal entre 360 y 390 kW, velocidad máxima cercana a 80 km/h, peso en orden de marcha de 73 toneladas y capacidad aproximada de 376 pasajeros por unidad. Con base en estas características, se identificaron trenes eléctricos ligeros con especificaciones similares y aplicables al contexto de Costa Rica. Las opciones seleccionadas fueron el Urbos 100 de CAF y el Avenio de Siemens, con precios estimados de USD $3 millones por unidad.
A partir de las unidades seleccionadas, se desarrolló un estudio preliminar de la infraestructura eléctrica utilizando información teórica y referencias de casos aplicados en otros países. Se consideraron el perfil de elevación de las distintas rutas y los pesos máximos de los para estimar la demanda de potencia en una red eléctrica ferroviaria hipotética. Para ello, se propuso la ubicación de subestaciones eléctricas en puntos estratégicos a lo largo de las rutas, con requerimientos de potencia cercanos a los 1 000 kW por subestación.
Uno de los hallazgos más relevantes del estudio fue la comparación del costo del ciclo de vida útil entre los trenes actuales de combustión interna (DMU) y los trenes eléctricos seleccionados. Para ello, se calcularon teóricamente los costos totales de propiedad (TCO) por unidad, incluyendo adquisición, operación, mantenimiento y descarte. En la siguiente figura se muestra la comparación en colones costarricenses, destacando una diferencia de aproximadamente USD $2,4 millones a favor del tren eléctrico ligero Avenio en un horizonte de 20 años. Este modelo permite un ahorro de 85% en costos de operación y un 62% aproximadamente en costos de mantenimiento; resultados similares a los obtenidos con la unidad Urbos.
Impacto energético y ambiental estimado
Como parte del análisis, se comparó el impacto ambiental entre los trenes actuales de combustión frente a los trenes eléctricos seleccionados. Se evaluaron las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), para estimar el potencial de calentamiento global (GWP) en términos de CO2 equivalentes, en un horizonte de 100 años. Los resultados evidencian una diferencia significativa: mientras una unidad DMU emite aproximadamente 6 320 toneladas anuales de CO₂-Eq, un tren eléctrico tipo Urbos genera solo 484 toneladas, considerando un escenario de consumo eléctrico basado en fuentes no renovables.
Además, se evaluó el impacto a la salud a partir del costo social asociado a las emisiones anuales de CO2, utilizando un valor de USD $40 por tonelada emitida, según los precios sociales establecidos por el Ministerio de Planificación Nacional y Política Económica (MIDEPLAN, 2024). Bajo este criterio, el costo social estimado para una unidad DMU fue de USD $254 446,83, mientras que para el tren Urbos fue de solo USD $8 808,18.
Adicionalmente, se analizó el ahorro energético que implicaría una transición hacia trenes eléctricos. A partir del consumo energético por kilómetro de los trenes diésel y eléctricos, se calculó la energía total requerida por unidad, obteniéndose una reducción del consumo del 86,42% para el modelo Avenio y del 78.84% para el Urbos.
Los resultados del estudio reflejan el potencial transformador que tendría la implementación de trenes eléctricos ligeros en el sistema ferroviario costarricense. Más allá de los beneficios técnicos y económicos, la electrificación representa una respuesta directa a los retos ambientales, energéticos y sociales que enfrenta el país. Esta transición permitiría avanzar hacia un modelo de transporte más limpio, eficiente y alineado con los objetivos de sostenibilidad nacional.
Este trabajo de tesis aporta evidencia valiosa y fundamentada que demuestra la viabilidad de dicha transición, al integrar variables técnicas, económicas y ambientales en un solo análisis. Su valor radica en ofrecer una base sólida que puede servir como insumo para tomadores de decisiones, planificadores de transporte y futuros estudios.
Se recomienda dar continuidad a esta línea de investigación mediante estudios de factibilidad más detallados, el desarrollo de proyectos piloto en rutas estratégicas, y la búsqueda de cooperación internacional que facilite la implementación de un sistema ferroviario moderno y sostenible.
Jeycar Calderón
Ingeniero en mantenimiento industrial egresado del Tecnológico de Costa Rica. Desde su formación académica ha enfocado su carrera profesional en movilidad sostenible, eficiencia energética y mantenimiento predictivo
