Hola Curro
Quizás te interese utilizar el Arduino en modo Sleep y despertarlo automáticamente mediante el Watchdog (es un contador que se ejecuta automáticamente y puede despertar al Arduino). Existe una librería que te permite hacerlo.
Debes tener en cuenta que el Arduino tiene incorporado un chip USB que consume innecesariamente, y si lo alimentas a través del regulador de tensión las pérdidas son muy importantes. Quizás te interese montar un Arduino sin estos elementos .
Un ejemplo lo tienes en:
http://interface.khm.de/index.php/lab/experiments/sleep_watchdog_battery/
donde dice:
When we assume that the time to measure a sensor and making some decisions will take 10 millisecond and the watchdog is set to 8 seconds the on/off ratio is 800 which extends the battery live time by this factor.
...
In normal operation with a current of 20mA the battery will last 2000/20 = 100 hours or about 4 days.
In intermittent operation with a factor of 800 the operating current is reduced to 20mA/800 = 0.025mA plus the current that is drawn in sleep mode 0.05mA.
Now with 2000/(0,025+0,05) we come to 27000 hours lifetime which is about 3 years.
[Edito]
Debes de tener en cuenta que casi va a consumir más el regulador que el propio micro (siempre que no uses relés)
Para trabajar con baterías, se suelen utilizar reguladores de conmutación (eficiencia ~90%), puedes utilizar uno de conmutación utilizando un LM2575 en vez de uno lineal (tipo 78xx o el de Lowdrop LM2937):
Saludos