Tässä blogikirjoituksessa tarkastellaan puun hyödyntämistä eri teollisuudenaloilla ympäristömateriaalitieteen kautta ja sen vaikutusta ekosysteemien suojeluun.
Mitä materiaaleja on käytetty ihmiskunnan historian pisimpään ja laajimmin? Todennäköisesti kiveä ja puuta. Erityisesti puu ei ole ratkaisevan tärkeää ainoastaan rakentamisessa ja maanrakennuksessa, vaan myös elintärkeä resurssi paperin materiaalina. Tämän lisäksi puuta käytetään monin tavoin eri teollisuudenaloilla, ja sen merkitys kasvaa päivittäin. Viime aikoina on lisääntynyt tapauksia, joissa hyödyllisiä kemikaaleja uutetaan eri puulajeista kaupalliseen käyttöön. Puun arvo ulottuu paljon sen fysikaalisten ominaisuuksien ulkopuolelle; puiden ja metsien tarjoamat biologiset resurssit ovat myös rajattomat. Nimen "ympäristömateriaalitiede" kuuleminen saattaa saada sinut miettimään, mitä materiaalia tämä pääaine tutkii tekniikassa. Tämä materiaali on "puu". Toisin sanoen, ympäristömateriaalitiede on ala, joka tutkii puun fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia ja sen sovelluksia.
Millaista tekniikkaa sitten oppii puuta hyödyntäen? Arkkitehtuurin, maanrakennuksen ja paperinvalmistuksen lisäksi mieleen tulee vain harvoja muita aloja. Parhaimmillaankin listaan voisi lisätä huonekalut. Puuta voidaan kuitenkin hyödyntää paljon monipuolisemmilla aloilla kuin voisi kuvitella. Paperia valmistetaan jauhamalla puusta hienoa massaa, ja puun fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien ymmärtäminen on tässä prosessissa ratkaisevan tärkeää. Lisäksi suurin puuta hyödyntävä teollisuudenala on itse paperiteollisuus. Opetussuunnitelmassa paperitekniikka on yksi painotetuimmista aloista, ja se kattaa kaiken puun perusominaisuuksista monimutkaisiin kemiallisiin käsittelyprosesseihin.
Puupohjaisella rakentamisella ja huonekalujen valmistuksella on myös merkittävä merkitys ympäristömateriaalitieteessä. Puurakentaminen kattaa monia aloja, joihin yleisesti törmäämme, kuten saunoja, metsäkylpylöitä ja puulomakohteita virkistysmetsissä. Puulattiat ovat myös kasvattamassa asemaansa vinyylilattioiden vaihtoehtona, joten puun ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää tällä alalla. Huonekalujen, lattioiden ja soittimien valmistusteollisuus, joka hyödyntää puuta, on mittakaavaltaan verrattavissa paperiteollisuuteen, mikä edellyttää puun ominaisuuksien syvällistä ymmärtämistä. Puun hyödyntäminen ei kuitenkaan lopu siihen. Raakapuun käsittelyssä syntyvä jäte käytetään vanerin valmistukseen, ja sen käyttöalueet ovat erittäin laajat.
Lisäksi metsävarojen biologinen hyödyntäminen on elintärkeä alue ympäristömateriaalitieteessä. Esimerkiksi puissa ja metsissä elävät monimuotoiset mikro-organismit tarjoavat yhdisteitä, joita ihmiset voivat hyödyntää hyödyllisesti. Esimerkkejä ovat pajuista uutettu salisyylihappo, virkistysmetsistä saatavat fytonsidit ja marjakuusista saatava taksoli. Näitä yhdisteitä ei käytetä ainoastaan lääkkeinä, vaan niitä käytetään myös erilaisiin teollisiin tarkoituksiin. Puun käymisestä saatava metanoli ja kumipuista korjattu luonnonkumi ovat myös tärkeitä resursseja. Lisäksi ympäristömateriaalitiede voi edistää ympäristöongelmien ratkaisemista näiden resurssien avulla. Esimerkiksi öljyvuotojen aikana raakaöljyn hiilivetyjä hajottavien mikro-organismien hyödyntäminen tai mikro-organismeja hyödyntävien vedenpuhdistusjärjestelmien tutkiminen ovat osa tätä alaa.
Ympäristömateriaalitiede on siis tieteenala, joka ei ainoastaan tutki puun fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia ja soveltaa niitä jokapäiväiseen elämään, vaan etsii myös tapoja hyödyntää koko metsäekosysteemiä. Se kattaa puun ja sen sivutuotteiden käytön, metsävarojen biologisen ja kemiallisen hyödyntämisen sekä itse metsävarojen hoidon ja suojelun. Ympäristömateriaalitieteen tutkinnon suorittaneet voivat työskennellä arkkitehti-insinööreinä, jotka vastaavat puurakenteiden suunnittelusta ja rakentamisesta, paperitehtaiden teknikkoina tai ammattitaitoisina teknikkoina, joilla on soittimien tai huonekalujen suunnitteluun ja valmistukseen tarvittava erikoisosaaminen. He voivat myös jatkaa jatko-opintoihin asiantuntijoiksi, jotka tutkivat puusta ja metsävaroista peräisin olevia monimuotoisia biologisia ja kemiallisia resursseja.
Ympäristömateriaalitiede on siis ala, jolla on ratkaiseva rooli sekä akateemisesti että jokapäiväisessä elämässä. Tämän pääaineen kautta opitut tiedot ja taidot edistävät merkittävästi välttämätöntä resurssien hallintaa ja hyödyntämistä nyky-yhteiskunnassa. Jopa tällä hetkellä kirjoitan työpöydän ääressä, jota koskettaa ympäristömateriaalitiede. Tämä työpöytä itsessään on tulosta puun fysikaalisten ominaisuuksien perusteellisesta ymmärtämisestä ja sen asianmukaisesta käsittelystä.
