前言
在当前“双碳”目标引领经济社会绿色转型的背景下，能源结构优化与清洁能源技术创新已成为推动可持续发展的关键路径。面对传统化石能源带来的环境挑战，全球正积极探索以零碳能源为核心的能源体系转型，一场深刻的能源革命正在全面推进。氢能作为来源广泛、燃烧仅产生水的清洁能源，凭借其高能量密度及多元场景适应性，正成为应对能源安全、助力实现“蓝天保卫战”战略目标的重要支撑。其中，光催化制氢技术的突破，更使得“以光制氢、以氢护蓝”的清洁能源愿景逐步走向现实。
上海大学“绿漾”生态文明宣讲团始终致力于生态科学普及与青年责任引领。11月4日，宣讲团走进上海市民立中学，围绕“氢能与光催化技术”主题开展科普宣讲。活动重点解读了氢能作为未来能源的关键优势，系统介绍了从电解水制取绿氢的工艺路径，到氢燃料电池在交通、电力等领域的多元应用，并阐释了“灰氢、蓝氢、绿氢”在环保层面的分级标准并深入讲解了光催化技术的科学原理。此次宣讲旨在增强中学生对前沿能源科技的认知，进一步推动绿色低碳理念在青少年群体中的传播与实践。
01 以氢能之光，照见绿色未来
为引导同学们理解全球能源转型的创新方案，此次初中部课程以 “氢能与燃料电池” 为核心，从 “最轻元素如何引领能源革命” 切入，结合 2024 年全球能源相关碳排放数据与中国 “双碳” 目标，生动阐释了化石燃料依赖的局限与发展清洁氢能的紧迫性。通过剖析传统能源引发的温室效应、区域性污染等问题，让同学们认识到氢能 “燃烧只产水” 的零碳优势，以及其在零碳排放、高能量密度、多场景适配等方面的独特价值，明确其破解能源危机、守护蓝天的关键作用。
课程展开氢能知识全景图谱：通过 “彩虹制氢法” 区分灰氢、蓝氢、绿氢的环保差异，解析电解水制氢原理与氢燃料电池 “质子交换膜” 的工作奥秘，介绍氢能在汽车、备用电源等场景的实际应用，完整呈现氢能 “生产 - 储存 - 利用” 链条；同时提及光催化产氢技术，展现以半导体材料为媒介、利用阳光制氢的未来方向。同学们在制氢用电互动问答中，直观感受到氢能技术的应用价值与突破路径。整堂课不仅传递了清洁能源前沿知识，更启发大家将 “氢能理念” 融入日常生活，从随手关灯、低碳出行等小事做起，主动参与建设更清洁、更可持续的绿色家园。
02 氢能革命：零碳未来的核心力量
为引导高中生理解能源转型的技术逻辑与战略意义，宣讲以“氢能与燃料电池”为核心，结合2024年全球378亿吨能源相关碳排放、化石资源告急等数据，剖析传统能源在环境与安全上的局限，凸显绿氢作为零碳载体的紧迫性。 宣讲深入解析氢能技术：区分“彩虹制氢法”中灰氢、蓝氢、绿氢的碳足迹，讲解电解水制氢原理与光催化产氢的半导体电子跃迁机制，拆解质子交换膜燃料电池工作流程，介绍氢能在重卡、基站、钢铁冶炼等场景的应用，呈现全产业链脉络；还对比中外实践，展现氢能发展全球格局与中国转型路径。 现场通过动画演示、成本测算讨论，引导思考技术突破与规模化应用瓶颈。此次宣讲不仅传递前沿知识，更启发高中生以战略视角看待能源革命，鼓励将学术兴趣与国家零碳战略结合，为构建可持续能源体系储备力量。
总结
本次 “氢能与光催化技术” 主题宣讲，从清洁能源创新到零碳体系构建，系统展示了能源转型的核心路径与前沿方向。宣讲面向初高中学生分层设计内容，既传递了氢能 “生产 - 储存 - 利用” 全链条知识、光催化产氢原理及燃料电池技术细节，也引导大家思考前沿科技与国家 “双碳” 战略、全球生态治理的深层关联。“绿漾” 生态文明宣讲团始终致力于推动青少年将绿色能源理念转化为探究热情与实践行动，未来将继续丰富科普形式、深化校社联动，激发青年一代投身清洁能源创新、助力美丽中国建设的责任感与行动力。
讲师感悟
本节课向同学们介绍了“光催化产氢”这一前沿科技，从半导体材料、光催化原理到太阳能利用等多个角度，帮助初中同学们理解这一看似复杂却意义重大的概念。光催化产氢作为一种绿色、清洁的能源制备方式，与氢能——这一未来能源的重要发展方向紧密相连。通过课程，引导同学们认识到环保能源的重要性，树立绿色发展的理念。为了让大家更直观地理解产氢过程，课堂中还设计了迷你电解水实验，让同学们在动手实践中感受科学的魅力，反响十分热烈。希望通过这次课程，将绿色能源的种子播撒在每一位同学心中，让我们共同响应“绿水青山就是金山银山”的号召，用实际行动为环境保护贡献力量。
——刘汉清
本次面向高中生的氢能科普公开课，通过系统阐述能源转型背景与氢能技术原理，有效提升了青少年对清洁能源的认知水平。课程采用理论与实践相结合的方式，重点解析了三种氢能储运技术的特点与适用场景：在教学实施过程中，通过直观呈现燃料电池工作原理，使学生深入理解化学能向电能的转化过程。课程内容紧密结合国家"双碳"战略，展现了氢能在构建清洁能源体系中的重要作用，有效激发了学生的科技创新意识与社会责任感。
——宋晨溪
（供稿：“绿漾”生态文明宣讲团 黄晨雨）
