Parempaa puuta

Suomi tunnetaan puusta. Lauri Rautkarin johtama Puumateriaalitiede-tutkimusryhmä keskittyy nimensä mukaisesti juuri puuhun, joka kiinnostaa nyt kenties enemmän kuin koskaan. Tutkimusryhmän tavoitteena on kehittää uudenlaisia, ominaisuuksiltaan aiempaa parempia ja ekologisesti kestäviä puutuotteita. Kansainvälisen ryhmän tutkimusaiheisiin kuuluvat muun muassa lämpökäsittelyn ja muiden modifiointimenetelmien kehittäminen, puumateriaalien ominaisuuksien parantaminen, mikrobiologiset sovellukset sekä puun rakenneosien kemiallisen koostumuksen tutkiminen.

Puusta voidaan valmistaa lähestulkoon rajaton määrä erilaisia tuotteita. Professori Lauri Rautkarin tutkimusryhmä keskittyy kuitenkin ennen kaikkea puuhun materiaalina, ei niinkään puukuidusta kehitettyihin materiaaleihin tai tuotteisiin, kuten selluun tai paperiin. Rautkari selittää, että tutkimus on keskittynyt hyvin paljon siihen, miten puutuotteista saisi kestävämpiä ja ominaisuuksiltaan laadukkaampia ja tätä kautta nostettua puutavaran jalostusarvoa. Tavoitteena on, ettei puutaloja tai laitureita tarvitsisi uusia tai maalata kymmenen tai 20 vuoden välein, vaan ne kestäisivät vielä pidempään. Tutkimuksen ytimessä on kestävä kehitys: puu sitoo hiilidioksidia, ja mitä kauemmin puutuotteet kestävät, sitä pidempiaikaisesti myös hiilidioksidi pysyy sidottuna. 

Kestävämmästä materiaalista parempia tuotteita

Olennainen osa tutkimuksesta liittyy veden ja puun vuorovaikutukseen. Puuhun sitoutunut vesi vaikuttaa merkittävästi puumateriaalin ominaisuuksiin, kuten lujuuteen, jäykkyyteen ja lahonkestoon. Parempi ymmärrys puun ja veden tai kosteuden vuorovaikutuksesta auttaa entisestään parantamaan puumateriaalin suorituskykyä rakennetussa ympäristössä. Näin pystytään saavuttamaan pitkäaikaisia tuotteita ja kestävää materiaalia. Vanhempi yliopistonlehtori Kristiina Lillqvist tähdentää, että elinakaariajattelu on ollut alalla oletusarvo: puusta käytetään kaikki osat eikä jätettä juurikaan synny, vaan materiaaliksi kelpaamaton aines käytetään vähintäänkin energiaksi. Tutkimuksessa pyritään tuotteiden iän pidentämiseen ja ympäristöystävälliset käsittelyt ovat olennaisia, koska uusiutuvana materiaalina puulla on ympäristöystävällinen imago, jota halutaan vaalia. Oleellinen kehityskulku on ollut se, että viime aikoina näiden asioiden sanoittamiseen on herätty: ”Kestävän kehityksen teemat ovat olleet sisäänrakennettuina alan tutkimuksessa, mutta nyt huomaa, että ne on tarpeen sanoa ääneen. Ne ovat kuitenkin oletusarvoisesti aina mukana”, Lillqvist kertoo.

Muita tärkeitä tutkimusaiheita ovat biomateriaalien kemiallinen kuvantaminen ja puun modifiointi, joita tutkimusryhmä on myös yhdistänyt uudella tavalla. Puuta voidaan modifioida esimerkiksi paremmin ulkokäyttöön soveltuvaksi muun muassa lämpökäsittelemällä, kemiallisesti tai muilla ympäristöystävällisillä menetelmillä. Yhdistämällä kuvioon mukaan kemiallisen kuvantamisen, pystytään molekyylitasolla todentamaan, missä soluseinän osassa tai puun rakenteessa modifiointi on tapahtunut. ”Kyseistä tutkimusta ei ole ennen Aallossa tehty eikä ehkä niin laajalti muuallakaan. Täällä on nyt tehty sitä paljon, ja siinä me olemme olleet hyviä”, Rautkari kertoo. Keskittyminen perustutkimukseen ja puun materiaaliominaisuuteen on tärkeää tietoa, jota voidaan hyödyntää tuotekehityksessä nyt ja tulevaisuudessa myös teollisuuden tuotekehityksessä.

Kiinnostus kasvaa

Puumateriaalitiede kiinnostaa laajalti. Omien opiskelijoidensa lisäksi Rautkari ja Lillqvist kouluttavat myös esimerkiksi rakennustekniikan opiskelijoita, arkkitehteja ja puumuotoilijoita. Näin on ollut jo pitkään, mutta viime vuosina kehitys on korostunut. Yksi syy tähän löytynee koulutusmuutoksista, joihin kuului verkkokurssien luominen. Kyseiset kurssit ovat erityisen suosittuja myös Kemian tekniikan korkeakoulun mittakaavassa. Yksi kurssien tavoitteista on helpottaa tiedon leviämistä laajemmalle yleisölle. Tämän kaltaisille kursseille onkin ollut paljon kysyntää, sillä puurakentamista ja puumateriaalin hyödyntämistä tapahtuu monella suunnalla. Eräs suosituimmista kursseista on ”Forests, Wood and Carbon” -kurssi. Kyseessä on laaja-alainen kokonaisuus, jossa opitaan myös hiili- ja elinkaariarviointiasioista. ”Kurssin sisältö on mielestäni hyödyllistä yleistietoa, varsinkin kun Suomessa metsät ovat tärkein luonnonvaramme. On tosi hyvä, että ollaan saatu iso yleisö, koska se on tärkeää meidän maassamme kenelle tahansa”, Lillqvist korostaa kurssin tärkeyttä. Suomi ja puu houkuttelee ulkomaita myöten, mikä myös näkyy kurssien osallistujajoukossa.

Seuraavana horisontissa näkyy jo paljon uutta. Uusin iso projekti on VTT:n kanssa toteutettava ”Perfect Wood” -tutkimusprojekti, joka on saanut Business Finlandilta kolmen vuoden ison rahoituksen. Myös tämän projektin osalta on kyse kysynnän lisääntymisessä: puu on trendimateriaali rakentamisessa, ja sen laadukas hyödyntäminen rakentamisessa on tärkeää. Nimensä mukaisesti tutkimusprojektin tarkoituksena on täydellistää puuta, ja saada materiaalista mahdollisimman paljon irti. Erityisesti juuri puun kemiallinen modifiointi on tutkimuksen keskiössä. Tulevaisuudessakaan puu ei tule katoamaan, ja sen kiinnostus erityisesti rakennusmateriaalina kasvannee, joten tutkimusryhmällä riittää töitä.