Metsätieteen alaan kuuluva väitöskirja tarkastetaan luonnontieteiden, metsätieteiden ja tekniikan tiedekunnassa. Tilaisuutta voi seurata Joensuun kampuksella.
Mikä on väitöstutkimuksesi aihe? Miksi aihepiiriä on tärkeää tutkia?
Väitöstutkimuksen aiheena on metsäkoneiden kasvihuonekaasupäästöjen vähentäminen puunkorjuussa Suomessa. Tutkimuksessa arviotiin vaihtoehtoisten käyttövoimien potentiaalia raskaissa työkoneissa, sekä metsäkoneiden tyhjäkäynnin vaikutuksia kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseen ja siten ilmastokestävämmän puunkorjuun kehittämiseksi.
Vaikka metsäkoneiden polttoainetehokkuus ja päästöjen hallinta ovat parantuneet viime vuosikymmenten aikana, yhteiskunnan asenteet puunkorjuuta kohtaan ovat edelleen polarisoituneet: osa näkee koneellisen korjuun modernina, vastuullisena metsätaloutena, kun vastaavasti osa kokee sen uhkana luonnon monimuotoisuudelle. Siksi puunkorjuun vähäpäästöisyyden edistäminen edellyttää pitkäjänteisiä, yhteiskunnallisesti hyväksyttyjä tavoitteita sekä niitä tukevaa tutkimusta, jotta kehitystä voidaan tehdä johdonmukaisesti ja mitattavin perustein myös tulevaisuudessa.
Mitkä ovat väitöstutkimuksesi keskeiset tulokset tai havainnot?
Ensimmäisen osajulkaisun tulokset osoittavat, että hybridi- ja täyssähköisillä teknologioilla on suurin potentiaali korvata perinteiset dieselmoottorit tulevaisuudessa. Havaitut haasteet olivat pääasiassa akustojen luotettavuus sekä korkeat kustannukset. Biopolttoaineiden, biokaasun ja vedyn osalta haasteina todettiin korkeat teknologiakustannukset sekä vähäiset valmistusmäärät. Korkein teknologinen valmiustaso (TRL) todettiin hybridi- ja täyssähköisillä ratkaisuilla.
Toisen osajulkaisun tuloksena vain noin neljännes puunkorjuuyrittäjistä ja puolet puutavara-autokuljetusyrittäjistä on selvittänyt kalustonsa tyhjäkäynnin määrää. Näistä lähes jokainen arvioi kalustonsa tyhjäkäyntiajan olevan alle 15 prosenttia kokonaiskäyttöajasta. Tavoiteltavana tyhjäkäynnin osuutena sen sijaan nähtiin korkeintaan 5 prosenttia kokonaiskäyttöajasta. Merkittävänä toimenpiteenä vähentää tyhjäkäyntiä korostettiin yrittäjien tietoisuuden parantaminen tyhjäkäynnin vaikutuksista.
Kolmannessa osajulkaisussa havaittiin, että hakkuukoneiden tyhjäkäynnin osuus kokonaiskäyttöajasta sekä tyhjäkäynninaikainen polttoaineenkulutus olivat suurempia kuin kuormatraktoreiden. Lisäksi todettiin, että tyhjäkäynnin vähentäminen voisi tuottaa merkittäviä kustannus- ja päästövähennyksiä sekä vuotuisia lisätuloja, mikäli vähentynyt tyhjäkäyntiaika voitaisiin siirtää koneiden tuottaviin käyttötunteihin.
Miten väitöstutkimuksesi tuloksia voidaan hyödyntää käytännössä?
Väitöstutkimuksen tulokset vahvistavat pohjaa sekä teknologiselle kehitykselle, että käytännön toiminnan tehostamiselle. Ensimmäinen osajulkaisu tarjosi arvokasta tietoa uusien vähäpäästöisten työkoneiden kehityksestä eri puolilla maailmaa, mikä auttaa hahmottamaan paremmin eri käyttövoimien mahdollisuuksia eri toimintaympäristöissä. Erityisesti metsäkoneiden kohdalla kokonaiskuvan laajentaminen vaihtoehtoisten käyttövoimien käyttöönotosta auttaa ymmärtämään paremmin puunkorjuutyömailla esiintyvien haasteiden vaikutuksia tulevaisuuden konekehitystä ajatellen.
Toinen ja kolmas osajulkaisu sen sijaan tarjoavat konkreettisen vaihtoehdon metsäkoneiden päästöjen vähentämiseen, jonka avulla työkoneiden päästövähennystavoitteisiin voidaan osin vastata ilman vuosien mittaista kehitystyötä tai suuria investointeja. Yhdessä tulokset ohjaavat sekä investointeja vähäpäästöisiin teknologioihin että operatiivisia toimia, joilla voidaan nopeasti saavuttaa taloudellisia ja ympäristövaikutuksia.
Mitkä ovat väitöstutkimuksesi keskeiset tutkimusmenetelmät ja -aineistot?
Väitöstutkimus on osa Ilmastoratkaisujen vauhdittaja (ACE) -hanketta, jonka tehtävänä on tukea Suomea hiilineutraaliuden saavuttamisessa. Tavoitteena oli yhdistää globaali tutkimustieto, suomalaisten puunkorjuu- ja autokuljetusyrittäjien näkemykset sekä automaattisesti kerätty konedata yhdeksi kokonaisuudeksi siten, että se tukee puunkorjuun vähäpäästöisyyden edistämistä kokonaisvaltaisesti.
Globaali kirjallisuuskatsaus vaihtoehtoisista käyttövoimista rakensi tälle työlle vahvan tietopohjan ja loi suuntaa uusien, vähäpäästöisten puunkorjuukoneiden kehittämiselle. Kyselytutkimukset korostivat suomalaisten puunkorjuu- ja autokuljetusyrittäjien ajatuksia, kokemuksia ja toiveita tyhjäkäyntiajoista. Hyödyntämällä kymmenien puunkorjuukoneiden tuottamaa tietoa tyhjäkäyntiaikoja voitiin tarkastella objektiivisesti. Tyhjäkäynnin aiheuttamia päästöjä ja kustannuksia sekä tyhjäkäynnin vähentämisen mahdollisuuksia toiminnan kannattavuuden parantamiseen konkretisoitiin skenaariotarkastelun avulla.
MMM Jarkko Pesosen metsätieteen alaan kuuluva väitöskirja Decarbonizing forest machinery of wood harvesting in Finland (Metsäkoneiden kasvihuonekaasupäästöjen vähentäminen puunkorjuussa Suomessa) tarkastetaan luonnontieteiden, metsätieteiden ja tekniikan tiedekunnassa, Joensuun kampuksella. Vastaväittäjänä toimii apulaisprofessori Dimitris Athanassiadis, Swedish University of Agricultural Sciences, Ruotsi, ja kustoksena professori Kalle Kärhä, Itä-Suomen yliopisto. Tilaisuuden kieli on englanti, mutta lektio pidetään suomeksi.
Lisätietoja:
Jarkko Pesonen, [email protected], p. 050 472 5120
- Väitöstilaisuus
- Väitöskirja (PDF)
