Tecnologías

Utilisation of invasive species biomass for charcoal production [Kenia]

Utilisation of invasive species biomass for charcoal production

technologies_3475 - Kenia

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1. Información general

1.2 Detalles de contacto de las personas de referencia e instituciones involucradas en la evaluación y la documentación de la Tecnología

Persona(s) de referencia clave

usuario de la tierra:

Nombre del proyecto que financió la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
R4D Woody Weeds
Nombre de la(s) institución(es) que facilitaron la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
CDE Centre for Development and Environment (CDE Centre for Development and Environment) - Suiza

1.3 Condiciones referidas al uso de datos documentados mediante WOCAT

¿Cuándo se compilaron los datos (en el campo)?

13/03/2018

El compilador y la/s persona(s) de referencia claves aceptan las condiciones acerca del uso de los datos documentados mediante WOCAT:

1.4 Declaración de la sostenibilidad de la Tecnología descrita

Comentarios:

The main objective of the technology was to minimize environmental pollution through environmentally friendly production processes, uphold preservation of threatened indigenous species by using invasive Prosopis juliflora as a feed stock thereby reducing its woody biomass as well as controlling its spread. However, it is reported that such extractions of the tree parts for charcoal production purposes enhances coppicing, facilitating further invasion. Although disputed by recent research work, the potentiality of control through utilization in managing Prosopis spread is still uncertain. However, there are chances that unless integrated by other management strategies involving active land restorative measures as documented in technologies 3444 and 3455, charcoal production may not sustainably control the spread of Prosopis juliflora.

2. Descripción de la Tecnología MST

2.1 Breve descripción de la Tecnología

Definición de la Tecnología:

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.

2.2 Descripción detallada de la Tecnología

Descripción:

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.

2.3 Fotografías de la Tecnología

2.5 País/ región/ lugares donde la Tecnología fue aplicada y que se hallan comprendidos por esta evaluación

País:

Kenia

Región/ Estado/ Provincia:

Baringo County

Especifique más el lugar :

Marigat Sub-County

Comentarios:

No precise location, rather indication of area where the technology is being implemented.

2.6 Fecha de la implementación

Indique año de implementación:

2015

2.7 Introducción de la Tecnología

Especifique cómo se introdujo la Tecnología:
  • mediante proyectos/ intervenciones externas
Comentarios (tipo de proyecto, etc.):

The technology was established by a private company to transform traditional to a modern environmentally friendly charcoal production technique while advocating for the protection of indigenous tree species threatened by invasive Prosopis.

3. Clasificación de la Tecnología MST

3.1 Propósito(s) principal(es) de la Tecnología MST

  • mejorar la producción
  • reducir, prevenir, restaurar la degradación del suelo
  • conservar el ecosistema
  • preservar/ mejorar biodiversidad
  • mitigar cambio climático y sus impactos
  • crear impacto económico benéfico
  • crear impacto social benéfico
  • enhance provision of multiple ecosystem services

3.2 Tipo(s) actuales de uso de la tierra donde se aplica la Tecnología

Bosques

Bosques

Bosques/ zonas boscosas (semi) naturales:
  • Tala selectiva
  • Eliminación de madera muerta/ de poda
Productos y servicios:
  • Leña
Comentarios:

The cleared lands, unless located within the irrigated farmlands where cultivation usually follows, are usually left idle allowing Prosopis to coppice and the harvesting cycle continues.

Si el uso de la tierra ha cambiado debido a la implementación de la Tecnología, indique el uso de la tierra antes de la implementación de 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.

3.3 Información adicional sobre el uso de tierras

Provisión de agua para la tierra donde se aplica la Tecnología:
  • de secano
Especifique:

Prosopis is an evergreen tree and easily regenerates and becomes invasive without any human intervention. Cutting of stems or uprooting without a restorative measure in place facilitates their ability to coppice and re-germinate due to the resistant nature of their seeds.

3.4 Grupo MST al que pertenece la Tecnología

  • manejo de bosques naturales y seminaturales:
  • pastoralismo y manejo de tierras de pastoreo
  • tecnologías de eficiencia energética

3.5 Difusión de la Tecnología

Especifique la difusión de la Tecnología:
  • aplicada en puntos específicos/ concentrada en un área pequeña
Comentarios:

While charcoal production is most efficiently achieved in a centrally located production facility, the woody material from invasive Prosopis typically originates from heavily invaded areas easily accessible and close to the prodcution facility. The size of the facility's catchment area typically depends on the level of invasion.

3.6 Medidas MST que componen la Tecnología

medidas vegetativas

medidas vegetativas

  • V3: Desbroce de vegetación
  • V4:reemplazo o eliminación de especies extrañas/ invasoras
medidas de manejo

medidas de manejo

  • M5: Control/ cambio de composición de las especies

3.7 Principales tipos de degradación del suelo encarados con la Tecnología

degradación biológica

degradación biológica

  • Bs: reducción en la calidad y composición/ diversidad de las especies

3.8 Prevención, reducción o restauración de la degradación del suelo

Especifique la meta de la Tecnología con relación a la degradación de la tierra:
  • reducir la degradación del suelo
Comentarios:

If accompanying measures are put in place, then the technology can also contribute to restore and rehabilitate degraded land.

4. Especificaciones técnicas, actividades de implementación, insumos y costos

4.1 Dibujo técnico de la Tecnología

Autor:

Green Power Limited

Fecha:

02/01/2017

4.3 Información general sobre el cálculo de insumos y costos

Especifique cómo se calcularon los costos e insumos:
  • por unidad de Tecnología
Especifique unidad:

Charcoal production plant

Especifique volumen, largo, etc. (si fuera relevante):

1

Indique la tasa de cambio de USD a la moneda local (si fuese relevante): 1 USD =:

100,0

4.4 Actividades de establecimiento

Actividad Tipo de medida Momento
1. Construction Estructurales once during the plant establishment
2. Machine installation Estructurales once during the plant establishment

4.5 Costos e insumos necesarios para el establecimiento

Especifique insumo Unidad Cantidad Costos por unidad Costos totales por insumo % 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
Equipo welding machine unit 1,0 22000,0 22000,0 100,0
Equipo 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 2843800,0

4.6 Actividades de establecimiento/ recurrentes

Actividad Tipo de medida Momento/ frequencia
1. Transportation of wood from land users Manejo daily
2. Cutting of wood Estructurales daily
3. Loading into carbonizers Estructurales daily
4. Packing of ready charcoal Estructurales daily

4.7 Costos e insumos necesarios para actividades de mantenimiento/ recurrentes (por año)

Especifique insumo Unidad Cantidad Costos por unidad Costos totales por insumo % 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
Mano de obra 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
Material para plantas water
Otros permit 1,0 20000,0 20000,0 100,0
Otros electicity amperes 180,0 267,0 48060,0 100,0
Otros water litres 54000,0 0,8 43200,0 100,0
Indique los costos totales para mantenecer la Tecnología 4923260,0

4.8 Factores más determinantes que afectan los costos:

Describa los factores más determinantes que afectan los costos:

Weather conditions may affect transportation of wood due to poor rural road condition
Power outages

5. Entorno natural y humano

5.1 Clima

Lluvia anual
  • < 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
Especifique el promedio anual de lluvia (si lo conoce), en mm:

671,00

Zona agroclimática
  • semi-árida

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.

5.2 Topografía

Pendientes en promedio:
  • 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
Zona altitudinal:
  • 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
Indique si la Tecnología se aplica específicamente en:
  • no relevante

5.3 Suelos

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):
  • mediana (limosa)
Textura del suelo (> 20 cm debajo de la superficie):
  • mediana (limosa)
Materia orgánica de capa arable:
  • baja (<1%)

5.4 Disponibilidad y calidad de agua

Disponibilidad de aguas superficiales:

bueno

Calidad de agua (sin tratar):

agua potable de mala calidad (requiere tratamiento)

¿Se está llevando a cabo la inundación del área? :

5.5 Biodiversidad

Diversidad de especies:
  • baja
Diversidad de hábitats:
  • baja
Comentarios y especificaciones adicionales sobre biodiversidad:

Marigat is heavily invaded by Prosopis which have out competed native vegetation and grasses, threatening biodiversity.

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

Sedentario o nómada:
  • Sedentario
Orientación del mercado del sistema de producción:
  • mixta (subsistencia/ comercial)
Ingresos no agrarios:
  • 10-50% de todo el ingreso
Nivel relativo de riqueza:
  • pobre
Individuos o grupos:
  • individual/ doméstico
  • grupos/ comunal
Nivel de mecanización:
  • trabajo manual
  • mecanizado/motorizado
Género:
  • mujeres
  • hombres
Edad de los usuarios de la tierra:
  • jóvenes
  • personas de mediana edad

5.7 Área promedio de la tierra que pertenece a o es arrendada por usuarios de tierra que aplican la Tecnología

  • < 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
¿Esto se considera de pequeña, mediana o gran escala (refiriéndose al contexto local)?
  • escala mediana

5.8 Tenencia de tierra, uso de tierra y derechos de uso de agua

Tenencia de tierra:
  • comunitaria/ aldea
Derechos de uso de tierra:
  • comunitarios (organizado)
Derechos de uso de agua:
  • acceso abierto (no organizado)

5.9 Acceso a servicios e infraestructura

salud:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
educación:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
asistencia técnica:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
empleo (ej. fuera de la granja):
  • pobre
  • moderado
  • bueno
mercados:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
energía:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
caminos y transporte:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
agua potable y saneamiento:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
servicios financieros:
  • pobre
  • moderado
  • bueno

6. Impactos y comentarios para concluir

6.1 Impactos in situ demostrados por la Tecnología

Impactos socioeconómicos

Producción

producción de cultivo

disminuyó
incrementó

calidad de cultivo

disminuyó
incrementó

producción de forraje

disminuyó
incrementó

calidad de forraje

disminuyó
incrementó

producción animal

disminuyó
incrementó

producción de madera

disminuyó
incrementó

calidad de bosques

disminuyó
incrementó
Comentarios/ especifique:

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

diversidad de producto

disminuyó
incrementó

manejo de tierras

obstaculizado
simplificado
Comentarios/ especifique:

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

Ingreso y costos

ingreso agrario

disminuyó
incrementó

diversidad de fuentes de ingreso

disminuyó
incrementó

disparidades económicas

incrementó
disminuyó

carga de trabajo

incrementó
disminuyó

Impactos socioculturales

instituciones comunitarias

se debilitaron
se fortalecieron
Comentarios/ especifique:

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
mejoró
Comentarios/ especifique:

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

6.2 Impactos fuera del sitio demostrados por la Tecnología

impacto de gases de invernadero

incrementó
disminuyó

6.3 Exposición y sensibilidad de la Tecnología al cambio climático gradual y a extremos relacionados al clima/ desastres (desde la percepción de los usuarios de tierras)

Cambio climático gradual

Cambio climático gradual
Estación tipo de cambios climáticos/ climas extremos ¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
lluvia anual incrementó moderadamente

Extremos (desastres) relacionados al clima

Desastres hidrológicos
¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
inundación general (río) no muy bien

6.4 Análisis costo-beneficio

¿Cómo se comparan los beneficios con los costos de establecimiento (desde la perspectiva de los usuarios de tierra)?
Ingresos a corto plazo:

muy negativo

Ingresos a largo plazo:

positivo

¿Cómo se comparan los beneficios con los costos de mantenimiento/ recurrentes (desde la perspectiva de los usuarios de tierra)?
Ingresos a corto plazo:

negativo

Ingresos a largo plazo:

muy positivo

6.5 Adopción de la Tecnología

  • casos individuales / experimentales
De todos quienes adoptaron la Tecnología, ¿cuántos lo hicieron espontáneamente, es decir, sin recibir incentivos/ pagos materiales?
  • 90-100%
Comentarios:

Although traditional charcoal production is widespread among the households in the community, the eco-friendly power generation technology has been adopted by only one private farm due to the initial high cost of acquiring machinery to carry out the operations

6.6 Adaptación

¿La tecnología fue modificada recientemente para adaptarse a las condiciones cambiantes?

No

6.7 Fuerzas/ ventajas/ oportunidades de la Tecnología

Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del usuario de la tierra
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
Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del compilador o de otra persona de referencia 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.

6.8 Debilidades/ desventajas/ riesgos de la Tecnología y formas de sobreponerse a ellos

Debilidades/ desventajas/ riesgos desde la perspectiva del usuario de la tierra ¿Cómo sobreponerse a ellas?
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 desde la perspectiva del compilador o de otra persona de referencia clave ¿Cómo sobreponerse a ellas?
Unsustainability in controlling invasive species Integration with other land restoration measures to control re-invasion.

7. Referencias y vínculos

7.1 Métodos/ fuentes de información

  • visitas de campo, encuestas de campo

1
Tinder Eco-fuels Limited

  • entrevistas con usuarios de tierras

3

7.2 Vínculos a las publicaciones disponibles

Título, autor, año, ISBN:

Spatial Evolution of Prosopis Invasion and its Effects on LULC and Livelihoods in Baringo, Kenya. Mbaabu et al. 2019.

¿Dónde se halla disponible? ¿Costo?

https://doi.org/10.3390/rs11101217

Título, autor, año, ISBN:

Experimental prosopis management practices and grassland restoration in three Eastern African countries. Eschen et al, 2023.

¿Dónde se halla disponible? ¿Costo?

https://doi.org/10.1186/s43170-023-00163-5

Título, autor, año, ISBN:

Chapter 12. A REVIEW OF BEST MANAGEMENT PRACTICES FOR THE CONTROL OF INVASIVE PROSOPIS TREES

¿Dónde se halla disponible? ¿Costo?

Forthcoming (Schaffner et al. 2024)

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