Metallurgeja tarvitaan kestävyysvajeen korjaamiseen

05.04.2017

Metallurgian professori Ari Jokilaakso tutkii mm. alkuaineiden käyttäytymistä korkeissa lämpötiloissa. Opiskelijoilleen hän opettaa ilmiöiden ymmärtämistä.

Kuva: Mikko Raskinen / Aalto-yliopisto

Mitä tutkit ja miksi?

Professuurin ala kattaa metallien valmistuksen korkealämpötilaprosessit sekä niissä tapahtuvat liikemäärän, lämmön- ja aineensiirron ilmiöt. Alaan kuuluu myös kemialliset reaktiot ja näiden kinetiikka. Kestävän kehityksen mukainen valmistus köyhistä ja epäpuhtaista raaka-aineista tuo uusia haasteita prosessiin. Kaivoksissa louhitaan aina ensin rikkaat esiintymät, joissa on paljon arvometallia esimerkiksi kuparia ja vähän epäpuhtauksia esimerkiksi arseenia kuparimalmeissa. Kun nämä varannot käyvät vähiin, otetaan käyttöön kaivoksen köyhätkin mineraalivarat, koska on kestävämpää ottaa kaikki talteen ennen kuin avataan uusia kaivoksia.

Tutkimustoiminta keskittyy eri alkuaineiden käyttäytymiseen korkealämpötilaprosesseissa, sillä uusien raaka-aineryhmien mukana prosesseihin tulee mukaan sellaisia aineita, joita ei aiemmin ole ollut. Käyttäytymisellä tarkoitetaan erityisesti aineiden jakautumista eri tuotteisiin, esimerkiksi metalliin ja kuonaan sekä haihtumisen kautta jakautumista kaasuihin ja lentopölyihin.

Toinen tutkimushaara on prosessien siirtoilmiöiden ja kinetiikan mallinnus lähinnä kaupallisilla CFD (Computational Fluid Dynamics) -ohjelmistoilla. Perusilmiöt voidaan mallintaa näillä työkaluilla, mutta metallurgisten reaktioiden kinetiikka lisätään tutkijoiden määrittäminä alimalleina. Tarvittava kineettinen tieto hankitaan kokeellisella tutkimuksella. Tarkoitus on koota kaksi toisiaan tukevaa ja täydentävää tutkimusryhmää, toinen kokeelliseen ja toinen mallinnustutkimuksiin. Tavoitteena on löytää prosessien kehitykseen keinoja, joilla saadaan kaikki alkuaineet tarkemmin ja kontrolloidummin talteen, hyötykäyttöön tai turvallisesti loppusijoitettavaksi.

Miten päädyit tutkijaksi?

Valmistuttuani 1980-luvun puolivälissä diplomi-insinööriksi alalla oli lamakausi eikä teollisuudessa ollut töitä tarjolla, joten jatko-opinnot olivat hyvä vaihtoehto. Innostuin tutkimuksesta niin, että jatkoin sen parissa 13 vuotta. Ensin jatkotutkintojeni kanssa ja sitten tutkimusryhmän kanssa, vaikka minua samanaikaisesti kyseltiin teollisuuteen töihin useampaan otteeseen. Tutkiminen ja opiskelijoiden kanssa yhdessä tekeminen sekä heidän auttamisensa, coaching, osoittautui mielenkiintoiseksi ja erittäin palkitsevaksi työksi. 

Mitkä ovat olleet urasi kohokohdat?

Tutkijaurallani selvä merkkipaalu oli Suomen Akatemian vanhemman tutkijan viran saaminen 90-luvulla. Hain sitä kaikkiaan viitenä vuotena. Kun lopulta sain viran, se oli merkittävä saavutus. Nämä vuodet opettivat myös kirjoittamaan hakemuksia, eli olivat samalla vahva oppimiskokemus.

Teollisuudessa vuorostaan oli mielenkiintoista, kun työskentelin mm. pienessä toimitusprojektissa projektipäällikkönä. Projekti liittyi tuotekehitykseen. Tuotteessa ilmenneet ongelmat onnistuttiin ratkaisemaan ja saamaan menestyvä myyntituote aikaan.

Yhdeksi kohokohdaksi voidaan myös laskea 10 vuoden jakso henkilöstöjohtajana Outotecillä; erityisesti vuodet 2006-2012 itsenäiseksi pörssiyhtiöksi lohkaistun Outotecin hurjan kasvun aikana. Työ oli etuoikeutettu näköalapaikka globaaliin liiketoimintaan ja henkilöstön johtamiseen.  Globaalius nosti esille hyvin eri kulttuurit ja henkilöstöjohtamispuoli taas ihmisten auttamisen, ammatillisen kasvun ja kehittymisen. Vuodet olivat tietysti myös kova ja vaativa koulu työmäärältään. Erityisen merkittävä oppi näiltä vuosilta oli jatkuva muutos. Kaiken kokemani jälkeen on helpompaa suhtautua muutoksiin ja tiukkoihin paikkoihin.

Varsinainen kohokohta on kuitenkin pääsy nykyiseen työhöni metallurgian professoriksi. Tutkijana pidin tutkimisen lisäksi opettamisesta. Kun tarjoutui mahdollisuus hakea tätä professuuria, tartuin tilaisuuteen ja onnekseni tulin valituksi.

Mikä on tutkijan tärkein ominaisuus?

Halu selvittää ja ymmärtää asioita tai kyky ihmetellä mitä tapahtuu; kun tehdään koe ja sen jälkeen pohditaan mistä tulokset lopulta johtuvat. Oivallukset, asioiden ”loksahtaminen paikoilleen” tuo onnistumisen tunteita, jotka ovat tutkijan palkkioita.

Mitä haluat välittää opiskelijoillesi?

Innostusta ja ilmiöiden ymmärrystä. Lisäksi haluan nostaa esille sitä, mikä on tärkeää yritysmaailmassa ja teollisuudessa työskentelyssä, jotta he osaisivat ottaa sen huomioon opinnoissaan. Nykyään tärkeäksi asiaksi on noussut raaka-aineiden ja metallien riittävyys eli kysymys siitä, kuinka tärkeää ihmiskunnan kannalta on, jos haluamme säilyttää ja parantaa nykyistä elintasoamme myös kehittyvissä maissa. Prosessien saantia pitää saada parannettua ja metallien kierrätys teknologisesti mahdollisimman tehokkaaksi. Metallurgeja tarvitaan tämän kestävyysvajeen korjaamiseen.

Mitä odotat tulevaisuudelta Aallossa?

Mielenkiintoisia tutkimushankkeita ja opinnäytetöitä - mieluiten yhteistyössä teollisuuden kanssa. Myös opetuksen ja muun korkeakoulutukseen liittyvän kehittäminen kiinnostaa ja kansainvälinen tutkimusyhteistyö on toivelistalla. Resurssien niukkuus tuntuu nykyaikana tutkimukseen käytettävissä olevien varojen määrässä ja tutkimusryhmien vetäjien vastuu rahoituksen hankkimisesta kasvaa jatkuvasti. Tulevaisuuden odotuksiin kuuluukin siis tutkimuksen teon mahdollisuuksista huolehtiminen ja mittareiden kehittäminen.

Paljon on muuttunut siitä, kun viimeksi työskentelin tutkimuksen parissa. Tukitoimintoja on runsaasti sekä opetuksen, rahoituksen haun että hallinnon alueilla. Tämä vapauttaa professorien aikaa tutkimukseen ja opetukseen.

Alkuvaikutelmani on, että alkukankeuttakin taitaa ilmetä aivan samoin kuin yritysmaailmassa uusien toimintatapojen käyttöönotossa. Lopulta kaikki on kuitenkin meistä itsestämme työtekijöinä kiinni;  suhtautumisestamme muutokseen ja uusiin asioihin ylipäätään. Kun luotamme yhteisen päämäärään ja toimimme siihen tähdäten, kaikki sujuu helpommin.