大多数工程师看到电极上有哪怕一点锈迹都会恐慌，肯尼斯·哈迪(KennethHardee)和艾伦·巴德(AllenBard)的电极却完全由铁锈组成。为了找到廉价的太阳能发电方案，这两人一直在设法从手头最便宜的材料里弄出电流来。他们成功了，在可见光的照射下，这种材料里产生了一束微弱但稳定的电流。
　　
　　这一幕发生在1975年，然而不久后，硅就开始大出风头。硅的转化率更高，因而成了光伏太阳能电池的基础材料，一直居于市场的顶端。在电学性质方面，铁锈是无法与硅匹敌的。因此，美国得克萨斯大学奥斯丁分校的这项小小突破，转眼就夭折了。在那之后，大家很少想到铁锈;就算想到了，也是想着怎么去除掉它。
　　
　　然而最近几年，聚光灯又转回了这种一度被抛弃的物质上。研究者发现，它并非如一般人认为的那样一钱不值，反而有可能成为一种神奇的材料。在将太阳能转变成电能时，氧化铁不像硅那么高效，但它有一个硅不具备的长处：能将太阳能储存起来。一片片不起眼的锈斑，或许可以解决太阳能发电的一个顽固对手——黑夜。
　　
　　以前，太阳能研究几乎全围绕着转化效率做文章。每天，太阳都在地球上洒下大把能量，一天的供给就比我们一年的消耗还多，然而要将这些能量收集起来并不容易。目前最好的技术是国际空间站使用的太阳能电池板，它由几种昂贵的稀土元素制成，造价高达十亿美元。但就算是这种技术，也只能把46%的太阳能转化成电能——这还是理想情况下的转化率，平常还要低得多。至于地球上使用的，则是成本较低、以硅为基础的光伏电池，最多能够转化15%到20%的太阳能。
　　
　　而现在所亟需的，是找到方法来储存过剩的能量，以便在太阳下山后接着利用。由于太阳能通常只能在产生的同时使用，所以它虽然无穷无尽，在所有可再生能源中所占比重却最低，成本也比火力发电高出20倍左右。
　　
　　要解决这个问题，最显而易见的办法就是用电池储电。但是电池的能量密度太低，用来给整户人家供电成本过高，而且每隔几年就要更换，是只有富人才能考虑的选择。还有一个方法比电池好得多，那就是利用太阳能来制造氢。氢的化学键中蕴含巨大的能量，每千克储存的能量是标准锂离子电池的170倍。而且氢的用途十分广泛，一旦掌握，想怎么使用都行。放进燃料电池，它可以和氧结合发电;与一氧化碳结合，它就成了甲醇生物燃料;如果储存恰当，它甚至可以像其他气体燃料一样直接燃烧。
　　
　　要将光伏电池中的电能转化为氢，最简单的办法就是用这些电运转一台电解器。这可以将水，也就是H2O，分解成氢气和氧气。这个办法或许方便，但效率也够低：在标准光伏电池所能转化的区区15%的太阳辐射中，又有30%损失在了电解过程之中。等到电解完成，你会发现还不如用充电电池来得划算。
　　
　　水的力量
　　
　　更好的办法是另找一种导电材料，它要足够便宜，又要能绕过光伏电池，直接用太阳产生的光子来电解水、产生氢气。
　　
　　一种材料要能直接电解水，就必须在被光子击中时释放出能量刚好的电子。这些电子被激发到一定程度就会从材料中逃逸，并留下被称为“空穴”(hole)的空隙。为了填补这些空穴，一个水分子会献出自己的一个电子。就这样，电子和空穴合力将水氧化，将它转变成氢和氧。
　　
　　要完成这项工作，硅不是理想的材料，因为它产生的电子携带的能量并不适合。任何材料都需要特定的能量才能使其中的电子从原子中跳脱。硅原子释放一枚电子只需要1.11电子伏的能量，而分解水分子需要的电子的能量至少要有1.23电子伏。
　　
　　我们可以用一些少见的化合物做出合适的材料来。比如在美国的俄亥俄州，博林格林州立大学的工程师就将硒化锌和硫化镉晶体混合，再加上一种铂催化剂，释放出了能量刚好的电子。问题是，这样制造出来的装置流程复杂、原料稀有，虽然在实验室里获得了成功，但是高昂的成本使它无法商业化。
　　
　　于是，研究者重新想到了铁锈。氧化铁释放电子的能量为2.1电子伏，正好可以电解水分子，不过这并不是他们选用这种材料的最主要原因。氧化铁还有许多好处。它没有毒性，而且便宜得掉渣。此外，它的储量极其丰富，随处都是。相比之下，那些稀土元素不仅价格昂贵、带有毒性，而且受到国际政局变动的影响，能否获得还不可预知。中国在不久前中止钕的出口时，从汽车发动机到磁铁在内的许多产业都受到了重创。氧化铁就没有这个问题。“没有人控制铁锈。”克劳斯·海尔加特(KlausHellgardt)一语中的，他供职于英国伦敦的帝国理工学院，专门研究用氧化铁制氢。
　　
　　（nero）