ESTUDIO ECONOMICO DE REALIZAR REGENERACION DE BATERIAS

1. 1. BATERIAS.

Las baterías eléctricas, tal como las conocemos, en general constan de una celda electrolítica que convierte la energía química en energía eléctrica, es de operación simple aunque de reacciones electroquímicas complejas.

Existen los elementos primarios y secundarios. Los primarios no se pueden recargar, los secundarios sí. Los elementos primarios transforman la energía química en energía eléctrica hasta que las materias activas se convierten en exhaustas. Los secundarios convierten la energía química en eléctrica en procesos que pueden ser reversibles.

La misión de una batería es proporcionar una diferencia de potencial entre sus bornes y producir un flujo de electrones (corriente eléctrica) debido a esa diferencia de potencial.

1. 2. ¿QUE ES LA SULFATACIÓN?

La sulfatación es el proceso de convertir el material activo de la placa en sulfato de plomo blanco e inactivo. Generalmente aparece cuando la batería trabaja a estados de carga deficitarios.

Este sulfato no puede convertirse como material activo, se adhiere en la superficie de las placas causando un “ahogo” y reduciendo considerablemente las superficies de materia activa destinadas a las reacciones electroquímicas.

Este problema se refleja en un aumento de volumen, causando los siguientes problemas:

- Cortocircuitos, Circuitos abiertos, reducción del material activo en los electrodos.

- La batería necesita más tiempo y energía para cargarse y logra un menor nivel de carga.

- Se reduce la eficacia.

- Aumenta la resistencia interna de la celda, lo que supone más calor y, por lo tanto, más consumo de agua y tareas de mantenimiento.

- Los niveles de agua con poco mantenimiento provocan oxidación, las secciones superiores de los electrodos se oxidan debido a que están expuestos al aire.

- La oxidación desencadene otro proceso destructivo que también causa problemas mecánicos.

3. LA REGENERACIÓN.

Tecnología y su funcionamiento.

La capacidad de una batería se reduce durante su vida útil y es posible que al final tenga solamente el 30% de su capacidad original.

La regeneración elimina la sulfatación, consiguiendo así recuperar la batería hasta cifras de entre un 80 y un 100%. Siempre y cuando las baterías no hayan sufrido daños irreversibles.

Con la regeneración no solo aumentamos la vida útil de las baterías, sino que también se ejerce una gran influencia en los rendimientos de los equipos y/o vehículos eléctricos que alimenta.

Se debe tener en cuenta que se consigue:

- Capacidad de recuperación.

- Vida útil prolongada.

En el caso de vehículos eléctricos (Carretillas elevadoras) una caída del 10% de la capacidad produce un descenso del 20% de la productividad.

Ventajas por regenerar:

- Vida útil prolongada. Principalmente porque hay menos calor. El calor se manifiesta debido a la alta resistencia interna. La resistencia interna es generada por la acumulación de sulfato en los electrodos y la oxidación.

- Menos averías y reparaciones de sistemas, ya que hay menos descarga en los componentes eléctricos y electrónicos. Un motor eléctrico consume más intensidad cuando el voltaje disminuye y demandar la misma potencia, sobre-intensidad y sobre-calentamiento.

- Menor mantenimiento en general.

- Reduce los gastos relacionados con las sustituciones, mantenimiento y averías.

- Más beneficioso para el medioambiente. Menos baterías en circulación (beneficios ecológicos).

1. 4. PROCESOS DE REGENERACIÓN.

Regeneración de Recuperación (Correctiva)

La regeneración de recuperación puede actualizar las baterías viejas que han disminuido su capacidad ampliando su vida útil, según las condiciones que se encuentren dichas baterías.

Regeneración de Mantenimiento (Preventivo)

Con este proceso es posible de casi triplicar la vida útil de las baterías y mantenerlas en su máxima capacidad y productividad.

Para baterías nuevas es recomendable una programación anual de regeneración de mantenimiento.

5. CUANTIFICAR LOS BENEFICIOS DE LA REGENERACIÓN.

La regeneración aporta distintos beneficios, pero al final se debe de reflejar en reducción de costes. Para ello hemos realizado el siguiente estudio.

El objeto de este estudio es una carretilla elevadora la cuál dispone de una batería cuyos datos son:

VOLTAJE: 48 V.

AMPERIOS HORA: 560 AH

VIDA TOTAL ESTIMADA: 6 AÑOS.

CICLOS DE CARGA POR SEMANA: 6 SEMANALES.

CORRIENTE DE CARGA: 101 A

Debemos tener en cuenta el precio del Kw , tomamos un valor de referencia de 0,127263 €.

El cargador de nuestra batería es un elemento muy importante, y de su buen funcionamiento depende bastante la vida útil de la batería. El consumo energético en Kwh del cargador para realizar el ciclo completo de carga será de 51,48 Kwh, el cuál multiplicado por el precio del Kwh estimado nos dará el coste del ciclo , en el orden de 6,6 €.

Este coste anualmente será del orden de 2044 €.

AHORRO COSTE ENERGETICO.

Debemos de tener en cuenta que cada año la batería pierde capacidad, por lo que los ciclos de carga se alargan y lo que conlleva un aumento de costos.

En la vida útil de la batería de 6 años el coste energético sin regeneración sería del orden de 17.884 €. Sí en esos años aplicamos un proceso de regeneración anual , el coste energético en ciclos anuales disminuiría al haber aumentado anualmente la capacidad de la batería, siendo del orden de 15942 €.

PRIMERA VENTAJA CON REGENERACIÓN, REDUCCIÓN COSTE ENERGETICO.

AHORRO EN SUSTITUCIONES.

Sí no se hubiesen realizado regeneraciones la batería hubiese llegado al final de su vida en el año 6, por lo que tendría que sustituir. El precio de la adquisición de en su momento inicial rondaría los 3094 €, además podríamos reflejar el ahorro en sustitución de celdas durante la vida útil de la batería.

La sustitución después de 6 años , haciendo una estimación tendría un precio en el mercado de 3249 €, después de I.P.C.

Sí realizamos regeneraciones, después de 6 años, aún tendríamos una batería con una vida del 54%, que reflejado en el valor de dicha batería, sería una cantidad aproximada de 1.337 €.

Luego el ahorro por sustituciones, son el precio de adquirir una batería nueva menos el valor del restante de una batería nueva, siendo 1.912 €, ya que en el año 6, podemos seguir trabajando con nuestra batería vieja sin sustituir.

SEGUNDA VENTAJA CON REGENERACIÓN, AHORRO EN SUSTITUCIONES.

AHORRO EN EL RENDIMIENTO.

Una batería , según se puede ver en las tablas adjuntas, pierden capacidad anual, dilatan ciclos de carga, etc. Todo ello también se refleja en costes de producción, ya que las baterías al perder su capacidad pierden su productividad, los tiempos de funcionamiento empiezan a ser más cortos según pasan los días.

Sí consideramos que los días de trabajo de un operario de carretilla son 230 días, con un coste mensual de 1500 €, y el coste mensual de la carretilla de 464 €. Puede incurrir el estado de la batería en 7 minutos diarios de interrupción, lo que nos da un 3% en caída del rendimiento del 3%. Este valor traducido a coste serían del orden de 329€ anuales en interrupciones y 678 € en rendimiento.

TERCERA VENTAJA CON REGENERACIÓN, AHORRO SOBRE LAS INTERRUPCIONES Y EL RENDIMIENTO.

AHORRO EN MANTENIMIENTO DE FLOTA.

Sí consideramos un presupuesto anual de mantenimiento de la flota de carretillas elevadoras de 2.475 €, si realizamos regeneraciones anuales, se reduce considerablemente las averías al tener en un estado optimo siempre las baterías. Para este caso hemos considerado del orden de 156 €.

CUARTA VENTAJA CON REGENERACIÓN, AHORRO EN MANTENIMIENTO DE FLOTA.

RESUMEN DE AHORRO.

El ahorro obtenido al realizar una regeneración anual es notable , ya que tenemos:

AHORRO EN COSTE ENERGETICO DE 2.941 €

AHORRO EN SUSTITUCIONES DE 1.912 €

AHORRO EN INTERRUPCIONES DE 1.976 €

AHORRO EN RENDIMIENTO DE 4.066 €

AHORRO EN MANTENIMIENTO DE 936 €

Un ahorro en el periodo aproximado de los 6 años de 11.831 €, traducido a valores anuales serán 1.972 €.

1. 6. AHORRO FINAL POR REGENERAR.

El coste de una regeneración se estima en un proceso anual de 24 hrs-48 hrs, este proceso se realiza en nuestro taller o en las instalaciones del cliente, sí dispone de una flota notable. El coste aproximado para este estudio sería del orden 600 € anuales, por lo que el beneficio real que tendría el aplicar un proceso anual de regeneración sobre las baterías serían de 1.972 € - 600 € = 1.373 € de Ahorro.

Todos los datos y resultados de este estudio, son reflejados en el documento que acompaña a este informe. Los valores tomados han sido obtenidos, la mayoría, por la experiencia en diferentes tipos de industrias, y la aportación de nuestros clientes.