Puumateriaalitiede on läsnä arjessamme, vaikka emme sitä aina tunnista
Puunjalostus on toisille tavallaan sukurasite. Puumateriaalitieteen ja -tekniikan professori Antti Haapala aloitti alan parissa 16-vuotiaana Kajaanin UPM:n paperitehtaalla isänsä jalanjäljissä.
—Yliopistoaikoina siellä ja Stora Enson Oulun tehtaalla kului aikaa enemmän kuin luentosalissa, mutta diplomi-insinöörin opinnot valmistuivat kuitenkin neljässä vuodessa, kun oma ala löytyi. Myös väitöskirjaa tehdessä yhteistyö metsäyhtiöiden ja teknologiatoimittajien kanssa oli tiivistä. Tutkimusaiheet ovat jatkuvasti monipuolistuneet ja yhteistyöverkostot kansainvälistyneet.
—Helmikuusta 2022 teki ikimuistoisen paitsi koko ajan paheneva kansainvälinen konflikti, myös tenure track -urapolun päättymisen ohella Calgaryn -88 talvikisoista asti toivottu olympiakulta jääkiekossa, kertoo maajoukkueen kannattajaksi tunnustautuva professori.
Puumateriaalitieteen tutkimusryhmä rakentui luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekuntaan vuonna 2013. Haapala on ollut keskeinen osa sen kehityskaarta apulaisprofessorin tehtävässään kesästä 2014 alkaen.
Haapala työskenteli aiemmin Oulun yliopistossa prosessitekniikan tutkijana, keskittyen puukuitujen jalostukseen ja biokomposiitteihin. Työpari on Joensuun vuosina vaihtunut tiuhaan, mutta laitosrajat ylittävä tutkimusyhteistyö on ollut aina tekemisen keskiössä.
—Yksikkömme on pyrkinyt tuomaan metsätieteiden opetukseen ja tutkimukseen puun jatkojalostusta ja tuotteita käsittävää osaamista. Metsän ohella toiminta on biologian, ympäristötieteen, kemian ja fysiikan tutkimuskysymysten kanssa yhteisillä rajapinnoilla tasapainoilua, Haapala kertoo.
Puumateriaalitieteen keskeistä sisältöä on tunnistaa metsäbiomassan käyttömahdollisuuksia ja ominaisuuksia, ja näin luoda mahdollisuuksia ilmastoviisaille materiaalisovelluksille. Teknisten kehitysaskeleiden pyrkimys on mahdollistaa uusia puun käyttökohteita. Koulutuksessa ja tutkimuksessa puun tekniset mahdollisuudet ja eri kestävyysnäkökulmat lyövät kättä.
—Monialaisempaa tehtäväkenttää on hankala löytää. Metsäteollisuus ja kemianteollisuus ovat puumateriaalitieteen ja -tekniikan teollisia viiteryhmiä. Puun käyttö tai käyttämättömyys herättää paljon tunteita ja mielipiteitä, jotka eivät yleensä kohdistu puuhun ominaisuuksiin materiaalina, mutta korostavat alan yhteiskunnallista merkitystä, Haapala toteaa.
Haapala muistuttaa myös historioitsija Teemu Keskisarjan lausumasta ”Suomi elää metsästä, metsässä ja on metsä”.
—Taloushistoriamme keskeisenä kulmakivenä näkyvin osa ihmisten arjessa ovat puut. Rakennetussa ympäristössä puiset materiaalit, jotka peittävät pintoja ja tukevat seiniä ja kattoja – samoin monipuoliset kuitutuotteet, joihin pukeudumme ja pyyhimme, Haapala sanoo.
Skaalaa laajentaa edelleen erilaiset bioenergiatuotteet, biohiili, puusta ja sen teollisen jalostuksen sivuvirroista erotettavat kemikaalit, sekä erilaiset nanomateriaalit. Metsä nähdään myös puilta – esimerkiksi sienten ominaisuuksia ja marjojen kemiaa tutkitaan erilaisissa materiaalitekniikan sovelluksissa.
—Puulle löytyy loputtomasti uusia mahdollisuuksia, joko sellaisenaan tai osana erilaisia hybridikokonaisuuksia. Kyse on yleensä enemmän liiketoiminnallisesta kannattavuudesta, kuin materiaalin suorituskyvystä. Onpa kyse sitten dieselin biokomponenteista tai rakentamisen elementtiratkaisuista, puu pitäisi nähdä enemmän kokonaisuuden mahdollistajana, kuin aina itsessään täydellisenä ratkaisuna.
Puun tutkimus löytää alati uusia tarpeita
Metsäteollisuuden rakennemuutokset ja trendit näkyvät puumateriaalitieteen tutkimuksessa. Painomedian roolin vähentyessä, ja erilaisten kuitupakkausten ja puurakentamisen kulutuksen kasvaessa puun käyttö on monipuolisempaa kuin koskaan. Uusia sovellusalueita ja tuoteinnovaatioita kehittämässä on laaja tiedeyhteisö meillä ja maailmalla.
—Puumateriaalitieteen tavoitteena on olla laaja-alaisesti mukana erilaisissa kehittämishankkeissa ja jalkauttaa osaamista yrityksiin ja alan koulutukseen. Ryhmämme on ollut rakentamassa alueellista puualan TKI-keskittymää Luonnonvarakeskuksen ja Karelia-ammattikorkeakoulun kanssa. Suomen Akatemian rahoitusta on saatu ilmastonmuutoksen vaikutuksia puurakentamisen materiaaleihin tutkivaan hankkeeseen, sekä virusten tarttumista puupinnoilta arvioivaan tutkimukseen.
—Teollisia projekteja on muun muassa puunsuoja-aineiden kehitykseen ja nanoselluloosatuotteiden valmistukseen liittyen. Erilaisia apurahahankkeitakin on lukuisia, ja niissä hyöritään luovasti kemian, ravitsemuksen, terveyden, materiaalitieteen ja puun tutkimuksen rajapinnoilla.
Haapalan mukaan perustutkimuksessa korostuu puun ja muiden aineiden vuorovaikutus, oli se muu sitten vesi, tuli, sieni tai kuluttaja. Soveltava tutkimus edellyttää laboratoriotyötä, demokappaleiden testausta, biojalostusta ja muuta tila- ja laiteintensiivistä toimintaa.
Puualan osaajille on nähtävissä kysyntää työmarkkinoilla
Itä-Suomen yliopiston uusista avauksista diplomi-insinöörien koulutus Kestävät materiaalit ja tuotteet -teemalla kohdistuu myös merkittävästä puumateriaalien teolliseen jalostukseen. Mittaustekniikan, data-analyysin ja puun ominaisuuksien moniosaajille nähdään kasvavaa kysyntää teollisuudessa.
—Olipa tarkoitus tehdä puusta ekologisia tekstiilejä, erikoiskemikaaleja tai pitkäikäisiä rakentamisen tuotteita, monialaista osaamista ja tietoteknisiä valmiuksia tarvitaan aina. Pyrimme kehittämään tähän teemaan sopivaa omaleimaista osaamiskokonaisuutta yhdessä teollisuuden kanssa.
Haapala on mielissään siitä, että metsäteollisuudesta ei ole vakavasti puhuttu auringonlaskun alana enää pitkään aikaan. Suhdannevaihteluista huolimatta osaajille on kysyntää työmarkkinoilla.
—Nuoriso tulee huomaamaan, että puu, paperi, pahvi tai moni muukaan materiaalijohdannainen ei ole menossa pois muodista, eikä ole helposti digitalisoitavissa. Materiaaliosaajille on tarvetta jatkossakin ja auringonlaskun alasta puhuminen on aika väsynyttä höpinää.
Lisätietoja:
Antti Haapala, antti.haapala@uef.fi, p. 044 520 2849, https://uefconnect.uef.fi/henkilo/antti.haapala/
Painolaatuiset nimityskuvat kuva1 ja kuva2
***
Antti Haapala Itä-Suomen yliopiston Puumateriaalitieteen ja -tekniikan professoriksi 1.2.2022–
Mittuniversitet Sundsvall, FSCN Research Centre, vieraileva professori, Kemiantekniikka 1.2.2022–31.1.2025
DI (Prosessitekniikka) 2005, Oulun yliopisto
TkT (Prosessitekniikka) 2010, Oulun yliopisto
KTM (Johtaminen ja organisaatio-oppi) 2012, Oulun yliopisto
Sovelletun fysiikan dosentti 2016 (Puubiotalous, erityisesti puukuitujen sovellukset), Itä-Suomen yliopisto
Tärkeimmät tehtävät
Apulaisprofessori (tenure track), Itä-Suomen yliopisto 2018–2022
Yliopistotutkija (tenure track), Itä-Suomen yliopisto 2014–2018
Post doc -tutkija, Oulun yliopisto 2011–2014
