Storage location of a mobile charcoal production facility in Baringo County, Kenya. (Beatrice Adoyo)

Utilisation of invasive species biomass for charcoal production (Kenia)

Utilisation of invasive species biomass for charcoal production

Descripción

Charcoal production from invasive Prosopis juliflora has several objectives. It has been promoted to control the spread and reduce the abundance of invasive Juliflora while generating income opportunities for poor rural households producing and selling charcoal. Wood pyrolysis is an efficient, environmentally friendly charcoal production technology through indirect heating of wood at high temperatures with the release of water vapor.

The use of invasive Prosopis wood for charcoal production is intended to control its spread, create space for agricultural or grazing activities and restore degraded land.
Tinder Eco fuels limited is a private company whose aim is to efficiently produce charcoal through modern, environmental friendly techniques using the ‘EURO’ line charcoal kilns. Approximately 60 tons of invasive Prosopis wood are collected weekly, ejecting an estimate of Ksh. 400,000 weekly income to the local community.
Prosopis, the only tree in Baringo permitted for charcoal production is cut by land users and dried for three days to lower its water content before being transported to the production firm. The trees are then weighed and cut into 15 cm lengths, a corresponding dimension of the loading and offloading trolleys. In the carbonizing chambers, the raw materials are subjected to indirect burning and consequent cooling by pyrolysis gas heated at 250 – 500 degree celcius, a process that takes 8-16 hours. Operations in the chambers are controlled and regulated by an assembly of sensors. Ready charcoal is offloaded into a winch which is covered and sealed by a sandy-clay mixture for further cooling to prevent combustion.
Land users prefer this technology to the traditional one as it is more efficient with a guaranteed income from the sale of Prosopis wood. The carbonization process is fine-tuned, minimizing smoke production and the number of point sources of pollution through household-based traditional charcoal production. A steady production process that is resilient to rainy seasons ensures market readiness and reduces price fluctuations. Clearing the land from invasive Prosopis increases the land's economic and ecological value and the provision of mutliple ecosystem services relevant for local people.

Lugar

Lugar: Marigat Sub-County, Baringo County, Kenia

No. de sitios de Tecnología analizados: un solo sitio

Georreferencia de sitios seleccionados
  • 36.06328, 0.49471

Difusión de la Tecnología: aplicada en puntos específicos/ concentrada en un área pequeña

Fecha de la implementación: 2015

Tipo de introducción
Prosopis wood being cut into 15 cm lengths for loading into trolleys (Beatrice Adoyo)
Burning and heating chamber for wood pyrolysis (Beatrice Adoyo)

Clasificación de la Tecnología

Propósito principal
  • mejorar la producción
  • reducir, prevenir, restaurar la degradación del suelo
  • conservar el ecosistema
  • proteger una cuenca hidrográfica/ áreas corriente abajo – en combinación con otras Tecnologías
  • preservar/ mejorar biodiversidad
  • reducir el riesgo de desastres naturales
  • adaptarse al cambio climático/ extremos climáticos y sus impactos
  • mitigar cambio climático y sus impactos
  • crear impacto económico benéfico
  • crear impacto social benéfico
  • enhance provision of multiple ecosystem services
Uso de tierra

  • Bosques - Bosques/ zonas boscosas (semi) naturales: Tala selectiva, Eliminación de madera muerta/ de poda
    Productos y servicios: Leña
Provisión de agua
  • de secano
  • mixta de secano – irrigada
  • totalmente irrigada

Número de temporadas de cultivo por año: n.d.
Uso de las tierras antes de implementar la Tecnología: The challenge with charcoal production from prosopis is that without supporting measures and interventions, prosopis may not be reduced. Therefore it is very important to define a clear goal before implementing the technology. If complete eradication of prosopis is the goal, then charcoal production from prosopis can only be a technology to cover the transition from prosopis to e.g. agriculture or pasture.
Densidad del ganado: n.d.
Propósito relacionado a la degradación de las tierras
  • prevenir la degradación del suelo
  • reducir la degradación del suelo
  • restaurar/ rehabilitar tierra severamente degradada
  • adaptarse a la degradación del suelo
  • no aplica
La degradación considerada
  • degradación biológica - Bs: reducción en la calidad y composición/ diversidad de las especies
Grupo MST
  • manejo de bosques naturales y seminaturales:
  • pastoralismo y manejo de tierras de pastoreo
  • tecnologías de eficiencia energética
Medidas MST
  • medidas vegetativas - V3: Desbroce de vegetación, V4:reemplazo o eliminación de especies extrañas/ invasoras
  • medidas de manejo - M5: Control/ cambio de composición de las especies

Dibujo técnico

Especificaciones técnicas
Autor: Green Power Limited

Establecimiento/ mantenimiento: actividades, insumos y costos

Cálculo de insumos y costos
  • Los costos se calculan: por unidad de Tecnología (unidad: Charcoal production plant volume, length: 1)
  • Moneda usada para calcular costos: n.d.
  • Tasa de cambio (a USD): 1 USD = 100.0
  • Costo promedio por día del sueldo de la mano de obra contratada: n.d.
Factores más determinantes que afectan los costos
Weather conditions may affect transportation of wood due to poor rural road condition Power outages
Actividades de establecimiento
  1. Construction (Momento/ frequencia: once during the plant establishment)
  2. Machine installation (Momento/ frequencia: once during the plant establishment)
Insumos y costos para establecimiento (per Charcoal production plant)
Especifique insumo Unidad Cantidad Costos por unidad (n.d.) Costos totales por insumo (n.d.) % de los costos cubiertos por los usuarios de las tierras
Mano de obra
machine installation (35% of machine cost) Men 14,0 50000,0 700000,0 100,0
Equipo
‘EURO’ line charcoal kiln a set 1,0 2000000,0 2000000,0 100,0
welding machine unit 1,0 22000,0 22000,0 100,0
cutting disk unit 1,0 1800,0 1800,0 100,0
Material de construcción
Operations' shade building 1,0 100000,0 100000,0 100,0
Otros
business operations permit operations permit 1,0 20000,0 20000,0 100,0
Costos totales para establecer la Tecnología 2'843'800.0
Actividades de mantenimiento
  1. Transportation of wood from land users (Momento/ frequencia: daily)
  2. Cutting of wood (Momento/ frequencia: daily)
  3. Loading into carbonizers (Momento/ frequencia: daily)
  4. Packing of ready charcoal (Momento/ frequencia: daily)
Insumos y costos de mantenimiento (per Charcoal production plant)
Especifique insumo Unidad Cantidad Costos por unidad (n.d.) Costos totales por insumo (n.d.) % de los costos cubiertos por los usuarios de las tierras
Mano de obra
Technical employees monthly salary 12,0 60000,0 720000,0 100,0
Casual workers monthly salary 3,0 20000,0 60000,0 100,0
Material para plantas
wood tonne 3360,0 1200,0 4032000,0 100,0
water
Otros
permit 1,0 20000,0 20000,0 100,0
electicity amperes 180,0 267,0 48060,0 100,0
water litres 54000,0 0,8 43200,0 100,0
Indique los costos totales para mantenecer la Tecnología 4'923'260.0

Entorno natural

Promedio anual de lluvia
  • < 250 mm
  • 251-500 mm
  • 501-750 mm
  • 751-1,000 mm
  • 1,001-1,500 mm
  • 1,501-2,000 mm
  • 2,001-3,000 mm
  • 3,001-4,000 mm
  • > 4,000 mm
Zona agroclimática
  • húmeda
  • Sub-húmeda
  • semi-árida
  • árida
Especificaciones sobre el clima
Promedio anual de lluvia en mm:671.0
Average annual rainfall in mm: 671.0
Rainfall is characterized by seasonal and annual uctuations
The area is in a semi-arid zone with temperatures ranging
between 16 to 36 degrees, averagely 24.6 degrees, accompanied
by high evaporation rates of up to 6mm. It experiences an
average rainfall of 671 mm annually which are very erratic.
Pendiente
  • plana (0-2 %)
  • ligera (3-5%)
  • moderada (6-10%)
  • ondulada (11-15%)
  • accidentada (16-30%)
  • empinada (31-60%)
  • muy empinada (>60%)
Formaciones telúricas
  • meseta/ planicies
  • cordilleras
  • laderas montañosas
  • laderas de cerro
  • pies de monte
  • fondo del valle
Altura
  • 0-100 m s.n.m.
  • 101-500 m s.n.m.
  • 501-1,000 m s.n.m
  • 1,001-1,500 m s.n.m
  • 1,501-2,000 m s.n.m
  • 2,001-2,500 m s.n.m
  • 2,501-3,000 m s.n.m
  • 3,001-4,000 m s.n.m
  • > 4,000 m s.n.m
La Tecnología se aplica en
  • situaciones convexas
  • situaciones cóncavas
  • no relevante
Profundidad promedio del suelo
  • muy superficial (0-20 cm)
  • superficial (21-50 cm)
  • moderadamente profunda (51-80 cm)
  • profunda (81-120 cm)
  • muy profunda (>120 cm)
Textura del suelo (capa arable)
  • áspera/ ligera (arenosa)
  • mediana (limosa)
  • fina/ pesada (arcilla)
Textura del suelo (> 20 cm debajo de la superficie)
  • áspera/ ligera (arenosa)
  • mediana (limosa)
  • fina/ pesada (arcilla)
Materia orgánica de capa arable
  • elevada (>3%)
  • media (1-3%)
  • baja (<1%)
Agua subterránea
  • en superficie
  • < 5 m
  • 5-50 m
  • > 50 m
Disponibilidad de aguas superficiales
  • excesiva
  • bueno
  • mediana
  • pobre/ ninguna
Calidad de agua (sin tratar)
  • agua potable de buena calidad
  • agua potable de mala calidad (requiere tratamiento)
  • solo para uso agrícola (irrigación)
  • inutilizable
¿La salinidad del agua es un problema?
  • No

Incidencia de inundaciones
  • No
Diversidad de especies
  • elevada
  • mediana
  • baja
Diversidad de hábitats
  • elevada
  • mediana
  • baja

Las características de los usuarios de la tierra que aplican la Tecnología

Orientación del mercado
  • subsistencia (autoprovisionamiento)
  • mixta (subsistencia/ comercial)
  • comercial/ mercado
Ingresos no agrarios
  • menos del 10% de todos los ingresos
  • 10-50% de todo el ingreso
  • > 50% de todo el ingreso
Nivel relativo de riqueza
  • muy pobre
  • pobre
  • promedio
  • rico
  • muy rico
Nivel de mecanización
  • trabajo manual
  • tracción animal
  • mecanizado/motorizado
Sedentario o nómada
  • Sedentario
  • Semi-nómada
  • Nómada
Individuos o grupos
  • individual/ doméstico
  • grupos/ comunal
  • cooperativa
  • empleado (compañía, gobierno)
Género
  • mujeres
  • hombres
Edad
  • niños
  • jóvenes
  • personas de mediana edad
  • ancianos
Área usada por hogar
  • < 0.5 ha
  • 0.5-1 ha
  • 1-2 ha
  • 2-5 ha
  • 5-15 ha
  • 15-50 ha
  • 50-100 ha
  • 100-500 ha
  • 500-1,000 ha
  • 1,000-10,000 ha
  • > 10,000 ha
Escala
  • pequeña escala
  • escala mediana
  • gran escala
Tenencia de tierra
  • estado
  • compañía
  • comunitaria/ aldea
  • grupal
  • individual, sin título
  • individual, con título
Derechos de uso de tierra
  • acceso abierto (no organizado)
  • comunitarios (organizado)
  • arrendamiento
  • individual
Derechos de uso de agua
  • acceso abierto (no organizado)
  • comunitarios (organizado)
  • arrendamiento
  • individual
Acceso a servicios e infraestructura
salud

pobre
x
bueno
educación

pobre
x
bueno
asistencia técnica

pobre
x
bueno
empleo (ej. fuera de la granja)

pobre
x
bueno
mercados

pobre
x
bueno
energía

pobre
x
bueno
caminos y transporte

pobre
x
bueno
agua potable y saneamiento

pobre
x
bueno
servicios financieros

pobre
x
bueno

Impacto

Impactos socioeconómicos
Producción de cultivo
disminuyó
x
incrementó

calidad de cultivo
disminuyó
x
incrementó

producción de forraje
disminuyó
x
incrementó

calidad de forraje
disminuyó
x
incrementó

producción animal
disminuyó
x
incrementó

producción de madera
disminuyó
x
incrementó

calidad de bosques
disminuyó
x
incrementó


Coppicing of the cut trees slightly increases the woody biomass of Prosopis weed.

diversidad de producto
disminuyó
x
incrementó

manejo de tierras
obstaculizado
x
simplificado


Land management is simplified on condition that other restorative measures are incorporated

ingreso agrario
disminuyó
x
incrementó

diversidad de fuentes de ingreso
disminuyó
x
incrementó

disparidades económicas
incrementó
x
disminuyó

carga de trabajo
incrementó
x
disminuyó

Impactos socioculturales
instituciones comunitarias
se debilitaron
x
se fortalecieron


Charcoal production has led to the establishment of community-based charcoal production associations which regulate all transactions relating to charcoal production, marketing and sale.

MST/ conocimiento de la degradación del suelo
disminuyó
x
mejoró


Am initial directive restricting charcoal production to Prosopis trees enhanced the protection of indigenous trees , creating awareness on the need for their management.

Impactos ecológicos
Impactos fuera del sitio
impacto de gases de invernadero
incrementó
x
disminuyó

Análisis costo-beneficio

Beneficios comparados con los costos de establecimiento
Ingresos a corto plazo:
muy negativo
x
muy positivo

Ingresos a largo plazo
muy negativo
x
muy positivo

Beneficios comparados con costos de mantenimiento
Ingresos a corto plazo:
muy negativo
x
muy positivo

Ingresos a largo plazo
muy negativo
x
muy positivo

Cambio climático

Cambio climático gradual
lluvia anual incrementó

nada bien
x
muy bien
Extremos (desastres) relacionados al clima
inundación general (río)

nada bien
x
muy bien

Adopción y adaptación

Porcentaje de usuarios de la tierra que adoptaron la Tecnología
  • casos individuales / experimentales
  • 1-10%
  • 10-50%
  • más de 50%
De todos quienes adoptaron la Tecnología, ¿cuántos lo hicieron sin recibir incentivos/ pagos materiales?
  • 0-10%
  • 10-50%
  • 50-90%
  • 90-100%
¿La tecnología fue modificada recientemente para adaptarse a las condiciones cambiantes?
  • No
¿A qué condiciones cambiantes?
  • cambios climáticos / extremos
  • mercados cambiantes
  • disponibilidad de mano de obra (ej. debido a migración)

Conclusiones y lecciones aprendidas

Fortalezas: perspectiva del usuario de tierras
  • Fast and efficient means of producing charcoal compared to traditional technologies as it produced 3 times the amount of charcoal from the same quantity of wood within 16 hours compared to 1 week.
  • Readily available raw materials at affordable price
  • A reliable source of income to the community members
Fortalezas: punto de vista del compilador o de otra persona recurso clave
  • Environmentally friendly technology of utilizing Prosopis weed with reduced number of point sources for air pollution.
  • Improved community well-being through assured high income from the sale of Prosopis wood compared to their initial practice of tideous traditional charcoal burning and sale.
  • Potentiality in sustainably managing Prosopis / invasive species if integrated with other restorative land management strategies.
Debilidades/ desventajas/ riesgos: perspectiva del usuario de tierrascómo sobreponerse
  • Poor roads and power shortages during rainy seasons hinders transportation of wood and charcoal production processes as reliance on a fuel generator increases production costs Improving the road network
  • Corruption and associated assault by police during transportation of charcoal to the market. Establishment of transparent and clear laws on legal requirements related to charcoal production activities
  • Unsteady regulatory and policy frameworks disrupting charcoal production
Debilidades/ desventajas/ riesgos: punto de vista del compilador o de otra persona recurso clavecómo sobreponerse
  • Unsustainability in controlling invasive species Integration with other land restoration measures to control re-invasion.

Referencias

Compilador
  • Beatrice Otieno
Editors
  • Albrecht Ehrensperger
  • Christian Hergarten
Revisado por
  • Ross Shackleton
Fecha de la implementación: 27 de marzo de 2018
Últimas actualización: 22 de julio de 2024
Personas de referencia
Descripción completa en la base de datos de WOCAT
Datos MST vinculados
La documentación fue facilitada por
Institución Proyecto
Referencias claves
  • Spatial Evolution of Prosopis Invasion and its Effects on LULC and Livelihoods in Baringo, Kenya. Mbaabu et al. 2019.: https://doi.org/10.3390/rs11101217
  • Experimental prosopis management practices and grassland restoration in three Eastern African countries. Eschen et al, 2023.: https://doi.org/10.1186/s43170-023-00163-5
  • Chapter 12. A REVIEW OF BEST MANAGEMENT PRACTICES FOR THE CONTROL OF INVASIVE PROSOPIS TREES: Forthcoming (Schaffner et al. 2024)
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