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 - Calderón-Badilla, Jeycar (Instituto Tecnológico de Costa Rica, 2024)
En Costa Rica, el sistema de transporte enfrenta importantes desafíos en términos de sostenibilidad, eficiencia energética y falta de opciones de transporte público masivo adecuadas para satisfacer la creciente demanda de movilidad. Los sistemas de trenes tienen el potencial de transformar positivamente el transporte de personas en el país. Sin embargo, los trenes actuales no satisfacen las necesidades de movilidad ni cumplen con los objetivos de sostenibilidad nacional, ya que los trenes de combustión interna generan altos costos de operación y contribuyen significativamente a las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). Este estudio de prefactibilidad técnico-financiero explora la conversión del sistema ferroviario en Costa Rica a trenes eléctricos ligeros, analizando modelos de trenes eléctricos viables y su infraestructura asociada. Se evaluaron los costos de ciclo de vida (CCV) de los trenes eléctricos y se compararon con los trenes de combustión interna, considerando costos de adquisición, operación, mantenimiento y descarte. En cuanto a la infraestructura, se analizaron las subestaciones y la capacidad eléctrica necesaria para implementar este sistema en el Gran Área Metropolitana (GAM). Los resultados muestran una ventaja significativa para los trenes eléctricos en términos de reducción de costos a largo plazo y menor impacto ambiental, con una disminución sustancial en las emisiones de y beneficios para la salud pública. Este análisis destaca el potencial económico y ambiental de esta transición, proporcionando una base sólida para un sistema de transporte más sostenible y eficiente en Costa Rica.

In Costa Rica, the transportation system faces significant challenges in terms of sustainability, energy efficiency, and a lack of adequate public mass transit options to meet the growing mobility demands of the population. Rail systems have the potential to positively transform passenger transportation in the country. However, the current trains do not meet Costa Rica’s mobility needs nor align with its sustainability goals, as internal combustion trains generate high operating costs and significantly contribute to greenhouse gas (GHG) emissions. This technical and financial prefeasibility study explores the conversion of Costa Rica’s railway system to light electric trains, analyzing viable electric train models and their associated infrastructure. Life Cycle Costs (LCC) of electric trains were evaluated and compared to those of internal combustion trains, considering acquisition, operation, maintenance, and disposal costs. Regarding infrastructure, substations and the necessary electrical capacity to implement this system in the Greater Metropolitan Area (GAM) were analyzed. The results show a significant advantage for electric trains in terms of long-term cost reduction and lower environmental impact, with a substantial decrease in CO emissions and benefits for public health. This analysis highlights the economic and environmental potential of this transition, providing a solid foundation for a more sustainable and efficient transportation system in Costa Rica.
Proyecto de Graduación (Licenciatura en Mantenimiento Industrial) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería Electromecánica, 2024
Esta tesis cumple con el objetivo ODS 11: lograr que las ciudades y los asentamientos humanos sean inclusivos, seguros, resilientes y sostenibles. Meta 2: proporcionar acceso a sistemas de transporte seguros, accesibles y sostenibles para todos y mejorar la seguridad vial, en particular mediante la ampliación del transporte público, prestando especial atención a las necesidades de las personas en situación de vulnerabilidad, las mujeres, los niños, las personas con discapacidad y las personas de edad.
Keywords: Costo -- Trenes; Transporte ferroviario; Sostenibilidad; Eficiencia energética; Transporte público; Emisiones -- Gases de efecto invernadero; Impacto ambiental; Desarrollo urbano sostenible; Cost -- Trains; Rail transport; Sustainable; Energy Efficient; Public transportation; Emissions – Greenhouse gases; Sustainable urban development; Environmental impact; Research Subject Categories::TECHNOLOGY::Engineering mechanics::Vehicle engineering