N2 Aplicado · Lección 4 de 8 · 30 min

Costo de transporte: fijo, variable y distancia de equilibrio

Logística y cadena de suministro

Equipo docente de biomasa360 · Responsable: Dirección de oferta, calidad y Academia · Revisada el 25 de octubre de 2026 (revisión científica de cálculos y citas)

Al terminar podrás

Construir el modelo de costo de transporte con un término fijo y otro proporcional a la distancia (aplicar).
Calcular la distancia máxima a la que una biomasa sigue siendo competitiva frente a un fósil (aplicar).
Evaluar el efecto de la densidad en el costo por tonelada y por GJ (analizar).

Conviene saber antes

Lección «Densificación: pellet y briqueta».
Curso 7, N1: USD/GJ.

El costo de llevar biomasa tiene dos partes (Searcy et al., 2007): un costo fijo por distancia (DFC: cargar, descargar, esperar), que se paga aunque el viaje sea corto, y un costo variable por distancia (DVC: combustible, conductor, desgaste), proporcional a los kilómetros. Si el camión va lleno de ida y vuelve vacío, el viaje de vuelta también se paga.

c_t(d)=\mathrm{DFC}+\frac{2\,d\,c_{km}}{q}\qquad q=\min\!\left(\rho_a V_{caja},\ Q_{\max}\right)

Costo de transporte por tonelada a una distancia d (ida), con retorno vacío; la carga por viaje q la limita el volumen de la caja o la carga máxima.

Variables de la ecuación 1
Símbolo	Significado	Unidad
$c_t$	costo de transporte por tonelada	USD t⁻¹
$DFC$	costo fijo de carga y descarga	USD t⁻¹
$d$	distancia de ida	km
$c_{km}$	costo por kilómetro recorrido del camión	USD km⁻¹
$q$	carga por viaje	t
$V_{caja},\,Q_{\max}$	volumen útil de la caja y carga máxima legal	m³; t

Ejemplo resuelto 1

Costo por tonelada a 100 km: cascarilla suelta frente a pellet

Con supuestos de tarifa ( $\mathrm{DFC}$ = USD 4/t, $c_{km}$ = USD 1,50/km), una caja de 60 m³ y carga máxima de 25 t (supuestos), calcula el costo a 100 km para la cascarilla suelta (102,3 kg/m³, punto medio de Jha y Singh, 2007) y para el pellet (511 kg/m³, Widjaya et al., 2019).

Datos del ejemplo 1
Dato	Valor	Unidad	Fuente
$DFC$	4	USD t⁻¹	supuesto
$c_{km}$	1,5	USD km⁻¹	supuesto
$V_{caja},\,Q_{\max}$	60; 25	m³; t	supuesto
$\rho_a$	102,3; 511	kg m⁻³	Jha y Singh (2007); Widjaya et al. (2019)

Carga por viaje, suelta (limita el volumen):
$q=\min(0{,}1023\times60,\ 25)=6{,}14\ \mathrm{t}$
Carga por viaje, pellet (limita la masa):
$q=\min(0{,}511\times60,\ 25)=25{,}0\ \mathrm{t}$
Costo por tonelada, suelta:
$c_t=4+\frac{2\times100\times1{,}50}{6{,}14}=52{,}90\ \mathrm{USD\,t^{-1}}$
Costo por tonelada, pellet:
$c_t=4+\frac{2\times100\times1{,}50}{25{,}0}=16{,}00\ \mathrm{USD\,t^{-1}}$

Resultado

\frac{c_{t,\mathrm{suelta}}}{c_{t,\mathrm{pellet}}}\approx3{,}3

Interpretación: Con estos supuestos, mover la cascarilla suelta 100 km cuesta unas 3,4 veces su precio en origen (USD 14,3–16,7/t; Arteaga, 2020). El resultado cambia con la tarifa real. La proporción del costo variable (≈4,1 veces) depende solo de la carga por viaje; la del costo total (≈3,3 a 100 km) cambia con la distancia, porque el costo fijo por tonelada no depende de la carga.

d^*=\frac{\left(P_{eq}-p_o-\mathrm{DFC}\right)q}{2\,c_{km}}\qquad P_{eq}=\frac{p_f}{\mathrm{PCI}_f}\,\frac{\eta_b}{\eta_f}\,\mathrm{PCI}_b

Distancia máxima a la que la biomasa puesta en planta iguala el costo del fósil (precio de paridad), con los mismos supuestos de transporte.

Variables de la ecuación 2
Símbolo	Significado	Unidad
$P_{eq}$	precio de paridad de la biomasa puesta en planta	USD t⁻¹
$p_o$	precio de la biomasa en origen	USD t⁻¹
$p_f/\mathrm{PCI}_f$	costo del fósil por GJ, sin IVA	USD GJ⁻¹
$\eta_b,\,\eta_f$	eficiencias de las calderas de biomasa y fósil	adimensional
$\mathrm{PCI}_b$	PCI de la biomasa	GJ t⁻¹

Ejemplo resuelto 2

¿Hasta qué distancia compite la cascarilla con el bunker?

Precio del bunker industrial de EP Petroecuador (oct-2026, USD 2,832503/gal con IVA), PCI de GREET (0,14808 GJ/gal), eficiencias supuestas de 85 % (fósil) y 75 % (biomasa) y los supuestos de transporte anteriores. Ignora inversión y otros costos (es un techo).

Datos del ejemplo 2
Dato	Valor	Unidad	Fuente
$p_f$	2,832503	USD gal⁻¹ con IVA	EP Petroecuador (2026)
$\mathrm{PCI}_f$	0,14808	GJ gal⁻¹	GREET 1.8d.1
$\mathrm{PCI}_b$	12,89	GJ t⁻¹	Tipanluisa et al. (2015)
$p_o$	15,5	USD t⁻¹	Arteaga (2020), punto medio
$\eta_b/\eta_f$	0,75/0,85	—	supuesto

Sin IVA (la industria lo recupera como crédito tributario):
$\frac{2{,}832503}{1{,}15}=2{,}4630\ \mathrm{USD\,gal^{-1}}$
Costo del bunker por GJ:
$\frac{2{,}4630}{0{,}14808}=16{,}63\ \mathrm{USD\,GJ^{-1}}$
Precio de paridad de la cascarilla:
$P_{eq}=16{,}63\times\frac{0{,}75}{0{,}85}\times12{,}89=189{,}2\ \mathrm{USD\,t^{-1}}$
Distancia de equilibrio, suelta:
$d^*=\frac{(189{,}2-15{,}5-4)\times6{,}14}{2\times1{,}50}=347\ \mathrm{km}$
Distancia de equilibrio, pellet (sin contar el costo de peletizar):
$d^*=\frac{(189{,}2-15{,}5-4)\times25{,}0}{2\times1{,}50}=1\,414\ \mathrm{km}$

Resultado

d^*_{\mathrm{suelta}}\approx347\ \mathrm{km};\quad d^*_{\mathrm{pellet}}\approx1\,414\ \mathrm{km}

Interpretación: Son techos teóricos: la inversión en la caldera, la manipulación y el margen se comen buena parte de ese margen. Lo que muestra el cálculo es la escala: con el bunker de octubre de 2026 la cascarilla suelta compite dentro de un radio regional, y la distancia se multiplica por la carga por viaje.

Figura 1Densidad a partir de la cual cada modo se limita por masa, frente a la de los materiales (kg/m³)

La cascarilla suelta está muy por debajo del umbral del tráiler de Tumuluru (223 kg/m³, con 101 m³ y 22,5 t): cada viaje va lleno de aire. El pellet y el cuesco lo superan. El umbral es propio de cada camión (carga útil ÷ volumen de la caja).

Ver los datos en una tabla

Datos de la figura 1: Densidad a partir de la cual cada modo se limita por masa, frente a la de los materiales (kg/m³)
Ítem	Valor	Tipo
Umbral: camión	223	umbral
Umbral: barco	656	umbral
Umbral: tren	1.480	umbral
Cascarilla suelta (punto medio)	102,3	material
Cascarilla en pellet	511	material
Cuesco de palma (punto medio)	497,5	material

Fuente: Umbrales: Tumuluru et al. (2024), Front. Energy Res. 12. Materiales: residuos.ts (Jha y Singh, 2007; Paucar y Rubio, 2021) y Widjaya et al. (2019).

Figura 2Esquema del costo de transporte con su parte fija y su parte proporcional a la distancia.

Lo que no es evidente. La distancia de equilibrio es proporcional a la carga por viaje: con la misma tarifa, el pellet puede viajar unas cuatro veces más lejos que la cascarilla suelta. Pero esa ventaja aparece solo en distancias largas; a pocos kilómetros, el costo fijo de carga y descarga domina y densificar no paga.

Ejercicios

Cálculo●○○
Con los supuestos de la lección, ¿cuánto cuesta por tonelada llevar cascarilla suelta a 30 km y a 200 km?
Ver la solución
30 km: 18,67 USD/t; 200 km: 101,80 USD/t.
Cálculo●○○
¿Cuánto vale el flete por GJ a 100 km para la cascarilla suelta, con el PCI de la ficha?
Ver la solución
52,90 ÷ 12,89 = 4,10 USD/GJ.
Cálculo●●○
Un transportista ofrece una caja de 90 m³ con el mismo costo por km. ¿Cuánto cambia la distancia de equilibrio de la cascarilla suelta?
Ver la solución
La carga sube en proporción al volumen (90/60 = 1,5, sin llegar al tope de 25 t: 9,20 t), así que d* sube 1,5 veces: de 347 a 520 km.

Autoevaluación

El costo fijo del transporte (DFC) corresponde a…
1. El combustible
2. La carga, la descarga y las esperas
3. El peaje por km
4. El desgaste de llantas
Ver la respuesta
Respuesta: B. Se paga aunque la distancia sea mínima (Searcy et al., 2007).
Si la carga por viaje se duplica, la distancia de equilibrio…
1. se reduce a la mitad
2. no cambia
3. se duplica
4. se cuadruplica
Ver la respuesta
Respuesta: C. d* es proporcional a q.
¿A partir de qué densidad un camión queda limitado por masa según Tumuluru et al. (2024)?
1. 100 kg/m³
2. 223 kg/m³
3. 656 kg/m³
4. 1.480 kg/m³
Ver la respuesta
Respuesta: B. 223 kg/m³ para el camión del estudio (22,5 t en 101 m³); 656 para barco y 1.480 para tren. En otro camión el umbral cambia.

Referencias

Searcy, E., Flynn, P., Ghafoori, E., & Kumar, A. (2007). The relative cost of biomass energy transport. Applied Biochemistry and Biotechnology, 137–140(1–12), 639–652. https://doi.org/10.1007/s12010-007-9085-8
Tumuluru, J. S., Igathinathane, C., Archer, D. W., & McCulloch, R. (2024). Energy-based break-even transportation distance of biomass feedstocks. Frontiers in Energy Research, 12, 1347581. https://doi.org/10.3389/fenrg.2024.1347581
EP Petroecuador. (2026). Estructura de precios de venta en terminal, vigencia del 12 de octubre al 11 de noviembre de 2026. https://www.eppetroecuador.ec/wp-content/uploads/2026/10/ESTRUCTURA-DE-PRECIOS-DEL-12-DE-OCTUBRE-AL-11-DE-NOVIEMBRE-DE-2026.pdf
Argonne National Laboratory. (2010). GREET 1.8d.1: Lower and higher heating values of gas, liquid and solid fuels [Tabla]. https://courses.grainger.illinois.edu/npre470/sp2018/web/Lower_and_Higher_Heating_Values_of_Gas_Liquid_and_Solid_Fuels.pdf
Arteaga, J. F. (2020). Caracterización de cascarilla de arroz como biomasa residual para combustible [Tesis de maestría, Universidad Internacional SEK]. https://repositorio.uisek.edu.ec/jspui/bitstream/123456789/3742/1/JUAN%20FRANCISCO%20ARTEAGA%20QUINTANA.pdf
Jha, S. K., & Singh, A. (2007). Physical and thermal properties of untreated and chemically treated rice husk. Journal of Agricultural Engineering, 44(4). https://epubs.icar.org.in/index.php/JAE/article/view/14468
Widjaya, E. R., Triwahyudi, S., Rosmeika, & Harsono. (2019). Rice husk fuel pellet: Characterization on physical and thermogravimetric (TGA) combustion properties. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 355, 012057. https://doi.org/10.1088/1755-1315/355/1/012057

Para profundizar

Searcy, E., Flynn, P., Ghafoori, E., & Kumar, A. (2007). The relative cost of biomass energy transport. Applied Biochemistry and Biotechnology, 137–140(1–12), 639–652. — La formulación DFC + DVC·d para camión, tren, barco y tubería.
Schnorf, V., Trutnevyte, E., Bowman, G., & Burg, V. (2021). Biomass transport for energy: Cost, energy and CO₂ performance of forest wood and manure transport chains in Switzerland. Journal of Cleaner Production, 293, 125971. — Distancias de equilibrio reales de cadenas de madera y estiércol en Suiza, de 36 km a más de 400 km.

Cómo citar esta lección

APA 7, para tu tesis o tu informe:

Equipo docente de biomasa360. (2026). Costo de transporte: fijo, variable y distancia de equilibrio (Versión 2026-10) [Lección del curso «Logística y cadena de suministro»]. Academia 360, biomasa360. Recuperado el 26 de octubre de 2026, de https://biomasa360.com/academia/logistica-y-cadena-de-suministro/costo-de-transporte/

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