Technologies

Utilisation of invasive species biomass for charcoal production [Kenya]

Utilisation of invasive species biomass for charcoal production

technologies_3475 - Kenya

État complet : 88%

1. Informations générales

1.2 Coordonnées des personnes-ressources et des institutions impliquées dans l'évaluation et la documentation de la Technologie

Personne(s)-ressource(s) clé(s)

exploitant des terres:

Nom du projet qui a facilité la documentation/ l'évaluation de la Technologie (si pertinent)
R4D Woody Weeds
Nom du ou des institutions qui ont facilité la documentation/ l'évaluation de la Technologie (si pertinent)
CDE Centre for Development and Environment (CDE Centre for Development and Environment) - Suisse

1.3 Conditions relatives à l'utilisation par WOCAT des données documentées

Quand les données ont-elles été compilées (sur le terrain)?

13/03/2018

Le compilateur et la(les) personne(s) ressource(s) acceptent les conditions relatives à l'utilisation par WOCAT des données documentées:

Oui

1.4 Déclaration sur la durabilité de la Technologie décrite

Commentaires:

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. Description de la Technologie de GDT

2.1 Courte description de la Technologie

Définition de la Technologie:

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 Description détaillée de la Technologie

Description:

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 Photos de la Technologie

2.5 Pays/ région/ lieux où la Technologie a été appliquée et qui sont couverts par cette évaluation

Pays:

Kenya

Région/ Etat/ Province:

Baringo County

Autres spécifications du lieu:

Marigat Sub-County

Commentaires:

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

2.6 Date de mise en œuvre de la Technologie

Indiquez l'année de mise en œuvre:

2015

2.7 Introduction de la Technologie

Spécifiez comment la Technologie a été introduite: :
  • par le biais de projets/ d'interventions extérieures
Commentaires (type de projet, 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. Classification de la Technologie de GDT

3.1 Principal(aux) objectif(s) de la Technologie

  • améliorer la production
  • réduire, prévenir, restaurer les terres dégradées
  • préserver l'écosystème
  • conserver/ améliorer la biodiversité
  • atténuer le changement climatique et ses impacts
  • créer un impact économique positif
  • créer un impact social positif
  • enhance provision of multiple ecosystem services

3.2 Type(s) actuel(s) d'utilisation des terres, là où la Technologie est appliquée

Forêts/ bois

Forêts/ bois

Forêts (semi-)naturelles/ bois:
  • Coupes sélectives
  • Enlèvement du bois mort/ bois de taille
Produits et services:
  • Bois de chauffage
Commentaires:

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 l'utilisation des terres a changé en raison de la mise en œuvre de la Technologie, indiquez l'utilisation des terres avant la mise en œuvre de la Technologie:

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 Informations complémentaires sur l'utilisation des terres

Approvisionnement en eau des terres sur lesquelles est appliquée la Technologie:
  • pluvial
Précisez:

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 Groupe de GDT auquel appartient la Technologie

  • gestion des forêts naturelles et semi-naturelles
  • pastoralisme et gestion des pâturages
  • technologies d'efficacité énergétique

3.5 Diffusion de la Technologie

Spécifiez la diffusion de la Technologie:
  • appliquée en des points spécifiques ou concentrée sur une petite surface
Commentaires:

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 Mesures de GDT constituant la Technologie

pratiques végétales

pratiques végétales

  • V3: Défrichement de la végétation
  • V4: Remplacement ou suppression des espèces étrangères envahissantes
modes de gestion

modes de gestion

  • M5: Contrôle/ changement de la composition des espèces

3.7 Principaux types de dégradation des terres traités par la Technologie

dégradation biologique

dégradation biologique

  • Bs: baisse de la qualité et de la composition/ diversité des espèces

3.8 Prévention, réduction de la dégradation ou réhabilitation des terres dégradées

Spécifiez l'objectif de la Technologie au regard de la dégradation des terres:
  • réduire la dégradation des terres
Commentaires:

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

4. Spécifications techniques, activités, intrants et coûts de mise en œuvre

4.1 Dessin technique de la Technologie

Auteur:

Green Power Limited

Date:

02/01/2017

4.3 Informations générales sur le calcul des intrants et des coûts

Spécifiez la manière dont les coûts et les intrants ont été calculés:
  • par entité de la Technologie
Précisez l'unité:

Charcoal production plant

Spécifiez le volume, la longueur, etc. (si pertinent):

1

Indiquer le taux de change du dollars en monnaie locale (si pertinent): 1 USD= :

100,0

4.4 Activités de mise en place/ d'établissement

Activité Type de mesures Calendrier
1. Construction Structurel once during the plant establishment
2. Machine installation Structurel once during the plant establishment

4.5 Coûts et intrants nécessaires à la mise en place

Spécifiez les intrants Unité Quantité Coûts par unité Coût total par intrant % du coût supporté par les exploitants des terres
Main d'œuvre machine installation (35% of machine cost) Men 14,0 50000,0 700000,0 100,0
Equipements ‘EURO’ line charcoal kiln a set 1,0 2000000,0 2000000,0 100,0
Equipements welding machine unit 1,0 22000,0 22000,0 100,0
Equipements cutting disk unit 1,0 1800,0 1800,0 100,0
Matériaux de construction Operations' shade building 1,0 100000,0 100000,0 100,0
Autre business operations permit operations permit 1,0 20000,0 20000,0 100,0
Coût total de mise en place de la Technologie 2843800,0

4.6 Activités d'entretien/ récurrentes

Activité Type de mesures Calendrier/ fréquence
1. Transportation of wood from land users Modes de gestion daily
2. Cutting of wood Structurel daily
3. Loading into carbonizers Structurel daily
4. Packing of ready charcoal Structurel daily

4.7 Coûts et intrants nécessaires aux activités d'entretien/ récurrentes (par an)

Spécifiez les intrants Unité Quantité Coûts par unité Coût total par intrant % du coût supporté par les exploitants des terres
Main d'œuvre Technical employees monthly salary 12,0 60000,0 720000,0 100,0
Main d'œuvre Casual workers monthly salary 3,0 20000,0 60000,0 100,0
Matériel végétal wood tonne 3360,0 1200,0 4032000,0 100,0
Matériel végétal water
Autre permit 1,0 20000,0 20000,0 100,0
Autre electicity amperes 180,0 267,0 48060,0 100,0
Autre water litres 54000,0 0,8 43200,0 100,0
Coût total d'entretien de la Technologie 4923260,0

4.8 Facteurs les plus importants affectant les coûts

Décrivez les facteurs les plus importants affectant les coûts :

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

5. Environnement naturel et humain

5.1 Climat

Précipitations annuelles
  • < 250 mm
  • 251-500 mm
  • 501-750 mm
  • 751-1000 mm
  • 1001-1500 mm
  • 1501-2000 mm
  • 2001-3000 mm
  • 3001-4000 mm
  • > 4000 mm
Spécifiez la pluviométrie moyenne annuelle (si connue), en mm:

671,00

Zone agro-climatique
  • semi-aride

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 Topographie

Pentes moyennes:
  • plat (0-2 %)
  • faible (3-5%)
  • modéré (6-10%)
  • onduleux (11-15%)
  • vallonné (16-30%)
  • raide (31-60%)
  • très raide (>60%)
Reliefs:
  • plateaux/ plaines
  • crêtes
  • flancs/ pentes de montagne
  • flancs/ pentes de colline
  • piémonts/ glacis (bas de pente)
  • fonds de vallée/bas-fonds
Zones altitudinales:
  • 0-100 m
  • 101-500 m
  • 501-1000 m
  • 1001-1500 m
  • 1501-2000 m
  • 2001-2500 m
  • 2501-3000 m
  • 3001-4000 m
  • > 4000 m
Indiquez si la Technologie est spécifiquement appliquée dans des:
  • non pertinent

5.3 Sols

Profondeur moyenne du sol:
  • très superficiel (0-20 cm)
  • superficiel (21-50 cm)
  • modérément profond (51-80 cm)
  • profond (81-120 cm)
  • très profond (>120 cm)
Texture du sol (de la couche arable):
  • moyen (limoneux)
Texture du sol (> 20 cm sous la surface):
  • moyen (limoneux)
Matière organique de la couche arable:
  • faible (<1%)

5.4 Disponibilité et qualité de l'eau

Disponibilité de l’eau de surface:

bonne

Qualité de l’eau (non traitée):

faiblement potable (traitement nécessaire)

La zone est-elle inondée?

Oui

5.5 Biodiversité

Diversité des espèces:
  • faible
Diversité des habitats:
  • faible
Commentaires et précisions supplémentaires sur la biodiversité:

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

5.6 Caractéristiques des exploitants des terres appliquant la Technologie

Sédentaire ou nomade:
  • Sédentaire
Orientation du système de production:
  • mixte (de subsistance/ commercial)
Revenus hors exploitation:
  • 10-50% de tous les revenus
Niveau relatif de richesse:
  • pauvre
Individus ou groupes:
  • individu/ ménage
  • groupe/ communauté
Niveau de mécanisation:
  • travail manuel
  • mécanisé/ motorisé
Genre:
  • femmes
  • hommes
Age des exploitants des terres:
  • jeunes
  • personnes d'âge moyen

5.7 Superficie moyenne des terres détenues ou louées par les exploitants appliquant la Technologie

  • < 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
Cette superficie est-elle considérée comme de petite, moyenne ou grande dimension (en se référant au contexte local)?
  • moyenne dimension

5.8 Propriété foncière, droits d’utilisation des terres et de l'eau

Propriété foncière:
  • communauté/ village
Droits d’utilisation des terres:
  • communautaire (organisé)
Droits d’utilisation de l’eau:
  • accès libre (non organisé)

5.9 Accès aux services et aux infrastructures

santé:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
éducation:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
assistance technique:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
emploi (par ex. hors exploitation):
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
marchés:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
énergie:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
routes et transports:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
eau potable et assainissement:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne
services financiers:
  • pauvre
  • modéré
  • bonne

6. Impacts et conclusions

6.1 Impacts sur site que la Technologie a montrés

Impacts socio-économiques

Production

production agricole

en baisse
en augmentation

qualité des cultures

en baisse
en augmentation

production fourragère

en baisse
en augmentation

qualité des fourrages

en baisse
en augmentation

production animale

en baisse
en augmentation

production de bois

en baisse
en augmentation

qualité des forêts/ bois

en baisse
en augmentation
Commentaires/ spécifiez:

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

diversité des produits

en baisse
en augmentation

gestion des terres

entravé
simplifié
Commentaires/ spécifiez:

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

Revenus et coûts

revenus agricoles

en baisse
en augmentation

diversité des sources de revenus

en baisse
en augmentation

disparités économiques

en augmentation
en baisse

charge de travail

en augmentation
en baisse

Impacts socioculturels

institutions communautaires

affaibli
renforcé
Commentaires/ spécifiez:

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

connaissances sur la GDT/ dégradation des terres

réduit
amélioré
Commentaires/ spécifiez:

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 Impacts hors site que la Technologie a montrés

impact des gaz à effet de serre

en augmentation
réduit

6.3 Exposition et sensibilité de la Technologie aux changements progressifs et aux évènements extrêmes/catastrophes liés au climat (telles que perçues par les exploitants des terres)

Changements climatiques progressifs

Changements climatiques progressifs
Saison Type de changements/ extrêmes climatiques Comment la Technologie fait-elle face à cela?
précipitations annuelles augmente modérément

Extrêmes climatiques (catastrophes)

Catastrophes hydrologiques
Comment la Technologie fait-elle face à cela?
inondation générale (rivière) pas bien

6.4 Analyse coûts-bénéfices

Quels sont les bénéfices comparativement aux coûts de mise en place (du point de vue des exploitants des terres)?
Rentabilité à court terme:

très négative

Rentabilité à long terme:

positive

Quels sont les bénéfices comparativement aux coûts d'entretien récurrents (du point de vue des exploitants des terres)?
Rentabilité à court terme:

négative

Rentabilité à long terme:

très positive

6.5 Adoption de la Technologie

  • cas isolés/ expérimentaux
Parmi tous ceux qui ont adopté la Technologie, combien d'entre eux l'ont fait spontanément, à savoir sans recevoir aucune incitation matérielle ou aucun paiement?
  • 90-100%
Commentaires:

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 Adaptation

La Technologie a-t-elle été récemment modifiée pour s'adapter à l'évolution des conditions?

Non

6.7 Points forts/ avantages/ possibilités de la Technologie

Points forts/ avantages/ possibilités du point de vue de l'exploitant des terres
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
Points forts/ avantages/ possibilités du point de vue du compilateur ou d'une autre personne ressource clé
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 Faiblesses/ inconvénients/ risques de la Technologie et moyens de les surmonter

Faiblesses/ inconvénients/ risques du point de vue de l’exploitant des terres Comment peuvent-ils être surmontés?
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
Faiblesses/ inconvénients/ risques du point de vue du compilateur ou d'une autre personne ressource clé Comment peuvent-ils être surmontés?
Unsustainability in controlling invasive species Integration with other land restoration measures to control re-invasion.

7. Références et liens

7.1 Méthodes/ sources d'information

  • visites de terrain, enquêtes sur le terrain

1
Tinder Eco-fuels Limited

  • interviews/entretiens avec les exploitants des terres

3

7.2 Références des publications disponibles

Titre, auteur, année, ISBN:

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

Disponible à partir d'où? Coût?

https://doi.org/10.3390/rs11101217

Titre, auteur, année, ISBN:

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

Disponible à partir d'où? Coût?

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

Titre, auteur, année, ISBN:

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

Disponible à partir d'où? Coût?

Forthcoming (Schaffner et al. 2024)

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