Aprovechamiento de los alternadores de vehículos fuera de uso

Cada año entran entre 1000 y 2000 vehículos a un desguace medio, lo que se traduce en una media de 3 a 5 alternadores recuperables por día. Aunque en torno a un 20% de esas piezas queda descartado por defectos, el resto —cerca de 800 alternadores anuales por instalación— conserva un ciclo de vida útil que normalmente termina en la papelera del reciclaje de metales. Un Trabajo de Fin de Grado de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) se ha planteado una pregunta sencilla pero poco explorada: ¿puede un alternador de coche desechado convertirse en el corazón de un pequeño aerogenerador?

El punto de partida: energía eólica y economía circular

El estudio parte de un contexto favorable a las renovables. La energía eólica mundial alcanzó los 837 GW instalados en 2021, evitando más de 1.200 millones de toneladas de CO₂ al año, y en España representa ya la primera tecnología de generación, por delante incluso de la nuclear. Sobre ese telón de fondo, el proyecto propone dar una segunda vida a los alternadores de vehículos fuera de uso —piezas que suelen conservarse en buen estado tras el desguace— acoplándolos a un sistema de captación eólica para electrificar viviendas o granjas aisladas, o para bombear agua de pozos y ríos en zonas sin acceso a la red eléctrica.

Para el estudio se eligió un alternador Bosch K1-14V-23/55A, un modelo de 14 V y 55 A ampliamente usado en automoción, del que se pudo extraer información técnica fiable: resistencia de sus devanados, temperaturas máximas admisibles y su curva característica (relación entre velocidad de rotación y corriente generada).

Del laboratorio al viento real

Con los datos meteorológicos de la estación de Tremp (Pallars Jussà, Lleida) —una zona rural rodeada de montañas y con granjas alejadas del núcleo urbano— se modeló estadísticamente el perfil de vientos mediante la distribución de Weibull en MATLAB, ajustando los parámetros de forma y escala mes a mes.

Después, se replicaron en laboratorio las condiciones de un aerogenerador comercial de referencia (el Skystream 3.7, de 2,4 kW nominales), extrapolando su geometría de palas al alternador Bosch mediante un motor eléctrico trifásico acoplado por correa y controlado con un variador de frecuencia. El montaje permitió trazar la curva real de corriente generada en función de la velocidad y compararla con los datos teóricos.

Las conclusiones prácticas fueron claras:

  • Se necesita un multiplicador de al menos 20:1. Los vientos medios de la zona (en torno a 1,5 m/s) son muy inferiores a los 29 m/s que requeriría el alternador para arrancar sin ninguna reducción mecánica.
  • La generación es modesta pero real. Con el multiplicador adecuado, el alternador puede producir una media de unos 160 W diarios en primavera, 212 W en verano, 83 W en otoño y 60 W en invierno.
  • Los usos viables son limitados pero concretos. Esa potencia resulta insuficiente para cubrir el consumo completo de una vivienda, pero sí es suficiente para alimentar una bomba de achique o riego de baja potencia (100–140 W), o para reducir parcialmente la factura eléctrica de una instalación aislada.
  • El coste del multiplicador (entre 500 y 2000 €) es la principal barrera económica, ya que en la actualidad existen mini-aerogeneradores comerciales, listos para instalar, por unos 3000 € y con una eficiencia muy superior.

Un paralelismo interesante: cuando "sobredimensionar" también es eficiente

Curiosamente, la industria de alternadores para vehículos pesados lleva años defendiendo una filosofía que conecta con este proyecto desde el ángulo opuesto: la de sobredimensionar el alternador respecto a la carga eléctrica real. Según explica un artículo técnico de Delco Remy, un alternador funciona de forma más eficiente cuando opera solo entre el 35% y el 50% de su capacidad nominal —por ejemplo, eligiendo un alternador con el doble de salida de la que exige el sistema—. Esto se traduce en tres beneficios documentados en flotas de camiones y vehículos pesados:

  1. Menor consumo de combustible, gracias a que el alternador trabaja en su punto de mayor eficiencia.
  2. Mayor vida útil del propio alternador, al reducirse la tensión térmica y mecánica sobre grasa de rodamientos, diodos rectificadores y aislamiento del estátor.
  3. Baterías más sanas, porque un alternador sobredimensionado entrega más energía incluso a bajas revoluciones (ralentí), reduciendo la profundidad de descarga de las baterías y alargando su vida.

Aunque se trata de un contexto distinto —vehículos en marcha frente a un aerogenerador artesanal alimentado por viento variable—, la lógica de fondo es la misma que revela el TFG de la UPC: la eficiencia de un alternador depende críticamente de en qué punto de su curva de trabajo se le hace operar. Mientras el estudio universitario detecta el problema inverso (el alternador está "sobredimensionado" respecto al recurso eólico disponible y necesita un multiplicador para alcanzar su ventana de funcionamiento), el sector del transporte pesado aprovecha ese mismo principio de holgura operativa para ganar eficiencia, durabilidad y ahorro.

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Conclusión

Reutilizar alternadores de desguace para generar electricidad a partir del viento es técnicamente posible, como demuestran tanto los cálculos teóricos como las pruebas de banco del proyecto. Sin embargo, no es una solución "lista para usar": estas piezas no fueron diseñadas para trabajar a bajas revoluciones ni en condiciones de viento variable, por lo que requieren multiplicadores mecánicos y ajustes que encarecen la instalación frente a los aerogeneradores comerciales ya optimizados. Aun así, el ejercicio confirma que hay margen para la economía circular en el sector energético: con adaptaciones —nuevas escobillas, carcasas más ligeras, mejor relación de transmisión— estos componentes recuperados podrían llegar a tener un papel modesto pero real en el suministro eléctrico de zonas rurales aisladas, en línea con los objetivos de sostenibilidad y reducción de residuos que motivan cada vez más proyectos de este tipo.


Fuentes: Acevedo Ocampo, S. (2023). "Estudio de aprovechamiento de los alternadores de vehículos fuera de uso, para aplicaciones energéticas". Trabajo de Fin de Grado, UPC. / Delco Remy (2019). "Tech Tip: Benefits of Oversizing an Alternator".