空気清浄機をバッテリーで動かせると、生物学的・核的脅威と停電が重なるような非常時に非常に役立つ可能性があります。12V DCで動作する機種をLiFePO4バッテリーにつなげば、空気清浄機本体の164ドルに加えて約188ドルで、141 CFMを1週間以上維持できるシステムが組めます。

私はDIYでのバイオハードニングについて考えてきました。主な目的は環境から人への脅威によるリスクを下げることです。しかし世の中にある対策の多くは、電力網が動き続けることを前提にしています。これはあまり良い前提とは思えません。たとえ社会がエッセンシャルワーカーの保護や電力網の維持に全力を尽くしたとしても、今よりはるかに頻繁で長い停電が起きると予想しています。停電で陽圧が失われて感染してしまえば、取り返しがつきません。

もし今日DIYクリーンルームを作るなら、私は手持ちのAirFanta 3Proから始めるでしょう。すでに室内にある空気をきれいにするだけならHEPAであることは過剰な性能ですが、外から取り込む空気をきれいにする目的には最適です。

最もシンプルな方法は、ポータブル電源を買うことです。私は1056WhのAnker SOLIX C1000を持っていますが、Amazonでは450ドルで1Whあたり約0.43ドルになります。AliExpressを信じるなら、322ドル（1Whあたり約0.31ドル）で手に入るかもしれません。これはポータブル電源としてはごく標準的な価格帯で、SOLIXがソーラー充電に対応している点も気に入っています。

もう一つの選択肢は、ディープサイクルのAGM鉛蓄電池です。これは私が2018年に選んだ方法でした。ただ改めて調べてみると、今ではほとんど選ぶ価値がないようです。100AhのAGMは実質50Ahまでしか使うべきではなく160ドル、一方で80〜100%まで放電できる100AhのLiFePO4は147ドルです。しかもLiFePO4は重量が半分以下で、24ポンド（約10.9kg）に対して57ポンド（約25.9kg）です。

ポータブル電源と違って、こちらはいくつかの部品を組み立てる必要があります。

• クーロンカウンター付きシャント。どれだけ電力を消費したかが分かるので、残量やもうすぐ切れそうかどうかを把握できます。（$16.19）

• ヒューズホルダーとヒューズ。ショートしても発火やバッテリーの破損を防ぎます。（$1.70）

• コネクター。極性を間違えて機器を壊す心配なく、簡単に抜き差しできます。（$4.66）

• 充電器。電力が復旧したときにバッテリーを満充電に戻せます。（$18.99）

私は以前のインバーターのプロジェクトで使ったものがほぼ揃っていたので、ヒューズ（インバーターに内蔵）とAirFanta用のコネクター（5.5mm×2.5mm、センタープラスのバレルジャック）以外は新たに買う必要がありませんでした。これらをつなげば、AirFantaをオフグリッドで動かせます。

もし何も持っていない状態から揃えるなら、1280Whで188ドル、1Whあたり0.15ドルになります。これはポータブル電源よりずっと安いですが、できることもずっと限られます。12V DCの機器しか動かせません。

バッテリーを囲って必要な機能をまとめた箱が製品として売られていれば自作の必要もないと思うかもしれませんが、調べた限りではそうした製品はほぼ存在しません。ボート用の「battery box power centers」は売られていますが、消費電力量を測る機能がありません。最新のLiFePO4バッテリーではこれは大きな問題で、電圧から残量を推定することはほぼできません。これらのボックスは充電機能も備えていません。ボートではそもそも求められない機能だからです。ですから、現実的な選択肢は高機能なポータブル電源かDIYの2つになると思います。

個人的には、両方のシステムを持っていて良かったと思っています。

• Anker SOLIXのポータブル電源ははるかに柔軟です。ACで機器を動かせますし、USBポートも備え、電力が使えるときは壁コンセントから非常に速く充電でき、ソーラーでも充電できます。

• DIYの12Vシステムはシンプルで故障しにくく、モジュール式で修理も簡単、しかも安価です。容量を増やしたくなったら、1Whあたり0.11ドルでバッテリーを追加するだけで済みます。

必要に応じて、比較的少ないロスで両方のシステム間で電力を移すこともでき、柔軟性と容量を使い分けられます。

どれくらいの電力を消費し、どれくらい動き続くのか知りたいところですが、実際に作って測定しない限り推測するしかありません。大きな疑問は、有用なレベルの加圧ができるかどうかです。+75 Paには到底届かないと思いますが、既存の建物の中にもう一つ空間を作って加圧し、風の影響を避けられれば、+10 Pa程度なら可能で、十分かもしれません。ひとまずその話は置いておき、ここでは私が扱いやすいケース、つまり空気清浄機を設計通りに動かす場合だけを見ていきます。

では、AirFantaはどれくらい動き続くのでしょうか。清浄空気供給率（CADR）を最大化したい場合、どの設定で使うべきでしょうか。

メーカーは消費電力と風量の数値を公表していますが、DCで直接動かせばもう少し消費電力は下がると予想しています。最高設定でメーカー公称は33.2Wですが、私の実測では29.2Wでした。14%ほど低い計算で、おおよそ予想通りの差です。この係数で補正し、1WあたりのCFMを計算すると次のようになります。

設定2が最も効率が良い一方で、風量自体は少なくなります。台数に制限がなければすべてを2で動かすのが最適ですが、より多くの風量が必要なら、十分なCADRを得るために出力を上げる必要があるでしょう。

風量設定ごとの駆動時間も推定できます。12VのDIYシステムは100Ah・12.8VのLiFePO4セル（1280Wh）、Anker C1000は1056Whとしてモデル化します。[1] C1000は電源が入っているだけで2.5W、インバーターを動かすとさらに7Wを消費し、DC-DC変換（12Vポート）で7%、DC-AC変換（ACコンセント）で14%のロスがあると見積もっています。そこで、12V DIYシステム、C1000の12Vポート経由、C1000のACポート経由（さらにAC-DC変換で14%のロス）の3通りでモデル化します。

待機電力などのオーバーヘッドが駆動時間に与える影響は大きく、特に消費電力が小さいときほど顕著です。141 CFMが得られる設定2では、DIYシステムなら13日弱、C1000をDCで使えば6日強、AC経由では3日弱動く計算になります。より高い出力ではこの影響は小さくなります。ファンが29Wを必要とするなら、2.5W（あるいは9.5W）のロスは相対的に小さくなるからです。

この結果は、より小さな風量で足りるなら、DIYシステムの方がはるかに有利であることを示しています。

[1] LiFePO4セルには充電制限回路が内蔵されているため、0%まで使い切っても問題ありません。使い切ると自動的にオフになります。満放電のまま長期保管すべきではありませんが、ここではすぐに再充電することを想定しています。そのため、どちらのバッテリーでも全容量を使い切れると考えています。