Tecnologias

Utilisation of invasive species biomass for charcoal production [Quênia]

Utilisation of invasive species biomass for charcoal production

technologies_3475 - Quênia

Completude: 88%

1. Informação geral

1.2 Detalhes do contato das pessoas capacitadas e instituições envolvidas na avaliação e documentação da tecnologia

Pessoa(s) capacitada(s)

usuário de terra:

Nome do projeto que facilitou a documentação/avaliação da Tecnologia (se relevante)
R4D Woody Weeds
Nome da(s) instituição(ões) que facilitou(ram) a documentação/ avaliação da Tecnologia (se relevante)
CDE Centre for Development and Environment (CDE Centre for Development and Environment) - Suíça

1.3 Condições em relação ao uso da informação documentada através de WOCAT

Quando os dados foram compilados (no campo)?

13/03/2018

O/a compilador/a e a(s) pessoa(s) capacitada(s) aceitam as condições relativas ao uso de dados documentados através da WOCAT:

Sim

1.4 Declaração de sustentabilidade da tecnologia descrita

Comentários:

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. Descrição da tecnologia de GST

2.1 Descrição curta da tecnologia

Definição da tecnologia:

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 Descrição detalhada da tecnologia

Descrição:

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 Fotos da tecnologia

2.5 País/região/locais onde a tecnologia foi aplicada e que estão cobertos nesta avaliação

País:

Quênia

Região/Estado/Província:

Baringo County

Especificação adicional de localização:

Marigat Sub-County

Comentários:

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

2.6 Data da implementação

Indique o ano de implementação:

2015

2.7 Introdução da tecnologia

Especifique como a tecnologia foi introduzida:
  • através de projetos/intervenções externas
Comentários (tipos de projeto, 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. Classificação da tecnologia de GST

3.1 Principal/principais finalidade(s) da tecnologia

  • Melhora a produção
  • Reduz, previne, recupera a degradação do solo
  • Preserva ecossistema
  • Preservar/melhorar a biodiversidade
  • Atenuar a mudanças climáticas e seus impactos
  • Criar impacto econômico benéfico
  • Cria impacto social benéfico
  • enhance provision of multiple ecosystem services

3.2 Tipo(s) atualizado(s) de uso da terra onde a tecnologia foi aplicada

Floresta/bosques

Floresta/bosques

Florestas/bosques (semi)naturais:
  • Derrubada seletiva
  • Retirada de madeira morta/podas
Produtos e serviços:
  • Lenha
Comentários:

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.

Caso o uso da terra tenha mudado devido a implementação da tecnologia, indique seu uso anterior à implementação da tecnologia:

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 Mais informações sobre o uso da terra

Abastecimento de água para a terra na qual a tecnologia é aplicada:
  • Precipitação natural
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 de GST ao qual pertence a tecnologia

  • Gestão natural e seminatural de floresta
  • Gestão de pastoralismo e pastagem
  • Tecnologias de eficiência energética

3.5 Difusão da tecnologia

Especifique a difusão da tecnologia:
  • Aplicado em pontos específicos/concentrado numa pequena área
Comentários:

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 de GST contendo a tecnologia

Medidas vegetativas

Medidas vegetativas

  • V3: Limpeza da vegetação
  • V4: Substituição ou retirada de espécies exóticas/invasivas
Medidas de gestão

Medidas de gestão

  • M5: Controle/mudança de composição de espécies

3.7 Principais tipos de degradação da terra abordados pela tecnologia

Degradação biológica

Degradação biológica

  • Bs: Qualidade e composição de espécies/declínio de diversidade

3.8 Redução, prevenção ou recuperação da degradação do solo

Especifique o objetivo da tecnologia em relação a degradação da terra:
  • Reduzir a degradação do solo
Comentários:

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

4. Especificações técnicas, implementação de atividades, entradas e custos

4.1 Desenho técnico da tecnologia

Autor:

Green Power Limited

Data:

02/01/2017

4.3 Informação geral em relação ao cálculo de entradas e custos

Especifique como custos e entradas foram calculados:
  • Por unidade de tecnologia
Especifique a unidade:

Charcoal production plant

Especifique volume, comprimento, etc (se relevante):

1

Indique a taxa cambial do dólar norte americano para a moeda local (se relevante): 1 USD =:

100,0

4.4 Atividades de implantação

Atividade Tipo de medida Periodicidade
1. Construction Estrutural once during the plant establishment
2. Machine installation Estrutural once during the plant establishment

4.5 Custos e entradas necessárias para a implantação

Especifique a entrada Unidade Quantidade Custos por unidade Custos totais por entrada % dos custos arcados pelos usuários da terra
Mão-de-obra machine installation (35% of machine cost) Men 14,0 50000,0 700000,0 100,0
Equipamento ‘EURO’ line charcoal kiln a set 1,0 2000000,0 2000000,0 100,0
Equipamento welding machine unit 1,0 22000,0 22000,0 100,0
Equipamento cutting disk unit 1,0 1800,0 1800,0 100,0
Material de construção Operations' shade building 1,0 100000,0 100000,0 100,0
Outros business operations permit operations permit 1,0 20000,0 20000,0 100,0
Custos totais para a implantação da tecnologia 2843800,0

4.6 Atividades recorrentes/manutenção

Atividade Tipo de medida Periodicidade/frequência
1. Transportation of wood from land users Gestão daily
2. Cutting of wood Estrutural daily
3. Loading into carbonizers Estrutural daily
4. Packing of ready charcoal Estrutural daily

4.7 Custos e entradas necessárias pata a manutenção/atividades recorrentes (por ano)

Especifique a entrada Unidade Quantidade Custos por unidade Custos totais por entrada % dos custos arcados pelos usuários da terra
Mão-de-obra Technical employees monthly salary 12,0 60000,0 720000,0 100,0
Mão-de-obra Casual workers monthly salary 3,0 20000,0 60000,0 100,0
Material vegetal wood tonne 3360,0 1200,0 4032000,0 100,0
Material vegetal water
Outros permit 1,0 20000,0 20000,0 100,0
Outros electicity amperes 180,0 267,0 48060,0 100,0
Outros water litres 54000,0 0,8 43200,0 100,0
Custos totais para a manutenção da tecnologia 4923260,0

4.8 Fatores mais importantes que afetam os custos

Descreva os fatores mais determinantes que afetam os custos:

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

5. Ambiente natural e humano

5.1 Clima

Precipitação pluviométrica 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 a média pluviométrica anual em mm (se conhecida):

671,00

Zona agroclimática
  • Semiárido

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 Topografia

Declividade média:
  • Plano (0-2%)
  • Suave ondulado (3-5%)
  • Ondulado (6-10%)
  • Moderadamente ondulado (11-15%)
  • Forte ondulado (16-30%)
  • Montanhoso (31-60%)
  • Escarpado (>60%)
Formas de relevo:
  • Planalto/planície
  • Cumes
  • Encosta de serra
  • Encosta de morro
  • Sopés
  • Fundos de vale
Zona de altitude:
  • 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 se a tecnologia é aplicada especificamente em:
  • Não relevante

5.3 Solos

Profundidade do solo em média:
  • Muito raso (0-20 cm)
  • Raso (21-50 cm)
  • Moderadamente profundo (51-80 cm)
  • Profundo (81-120 cm)
  • Muito profundo (>120 cm)
Textura do solo (solo superficial):
  • Médio (limoso, siltoso)
Textura do solo (>20 cm abaixo da superfície):
  • Médio (limoso, siltoso)
Matéria orgânica do solo superficial:
  • Baixo (<1%)

5.4 Disponibilidade e qualidade de água

Disponibilidade de água de superfície:

Bom

Qualidade da água (não tratada):

Água potável precária (tratamento necessário)

Ocorre inundação da área?

Sim

5.5 Biodiversidade

Diversidade de espécies:
  • Baixo
Diversidade de habitat:
  • Baixo
Comentários e outras especificações sobre biodiversidade:

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

5.6 Características dos usuários da terra que utilizam a tecnologia

Sedentário ou nômade:
  • Sedentário
Orientação de mercado do sistema de produção:
  • Misto (subsistência/comercial)
Rendimento não agrícola:
  • 10-50% de toda renda
Nível relativo de riqueza:
  • Pobre
Indivíduos ou grupos:
  • Indivíduo/unidade familiar
  • Grupos/comunidade
Nível de mecanização:
  • Trabalho manual
  • Mecanizado/motorizado
Gênero:
  • Mulheres
  • Homens
Idade dos usuários da terra:
  • Jovens
  • meia-idade

5.7 Média da área de terra própria ou arrendada por usuários da terra que utilizam a tecnologia

  • < 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
É considerado pequena, média ou grande escala (referente ao contexto local)?
  • Média escala

5.8 Propriedade de terra, direitos de uso da terra e de uso da água

Propriedade da terra:
  • Comunitário/rural
Direitos do uso da terra:
  • Comunitário (organizado)
Direitos do uso da água:
  • Acesso livre (não organizado)

5.9 Acesso a serviços e infraestrutura

Saúde:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Educação:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Assistência técnica:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Emprego (p. ex. não agrícola):
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Mercados:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Energia:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Vias e transporte:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Água potável e saneamento:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom
Serviços financeiros:
  • Pobre
  • Moderado
  • Bom

6. Impactos e declarações finais

6.1 Impactos no local mostrados pela tecnologia

Impactos socioeconômicos

Produção

Produção agrícola

diminuído
aumentado

Qualidade da safra

diminuído
aumentado

Produção de forragens

diminuído
aumentado

Qualidade da forragem

diminuído
aumentado

Produção animal

diminuído
aumentado

Produção de madeira

diminuído
aumentado

Qualidade da floresta/do bosque

diminuído
aumentado
Comentários/especificar:

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

Diversidade de produtos

diminuído
aumentado

Gestão de terra

Impedido
Simplificado
Comentários/especificar:

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

Renda e custos

Rendimento agrícola

diminuído
aumentado

Diversidade de fontes de rendimento

diminuído
aumentado

Disparidades econômicas

aumentado
diminuído

Carga de trabalho

aumentado
diminuído

Impactos socioculturais

Instituições comunitárias

Enfraquecido
Fortalecido
Comentários/especificar:

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

Conhecimento de GST/ degradação da terra

Reduzido
Melhorado
Comentários/especificar:

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 externos mostrados pela tecnologia

Impacto dos gases de efeito estufa

aumentado
Reduzido

6.3 Exposição e sensibilidade da tecnologia às mudanças climáticas graduais e extremos/desastres relacionados ao clima (conforme o ponto de vista dos usuários da terra)

Mudança climática gradual

Mudança climática gradual
Estação do ano Tipo de mudança climática/extremo Como a tecnologia lida com isso?
Precipitação pluviométrica anual aumento moderadamente

Extremos (desastres) relacionados ao clima

Desastres hidrológicos
Como a tecnologia lida com isso?
Inundação geral (rio) não bem

6.4 Análise do custo-benefício

Como os benefícios se comparam aos custos de implantação (do ponto de vista dos usuários da terra)?
Retornos a curto prazo:

muito negativo

Retornos a longo prazo:

positivo

Como os benefícios se comparam aos custos recorrentes/de manutenção(do ponto de vista dos usuários da terra)?
Retornos a curto prazo:

negativo

Retornos a longo prazo:

muito positivo

6.5 Adoção da tecnologia

  • casos isolados/experimental
Entre todos aqueles que adotaram a tecnologia, quantos adotaram espontaneamente, ou seja, sem receber nenhum incentivo material/pagamentos?
  • 90-100%
Comentários:

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 Adaptação

A tecnologia foi recentemente modificada para adaptar-se as condições variáveis?

Não

6.7 Pontos fortes/vantagens/oportunidades da tecnologia

Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do usuário da terra
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
Pontos fortes/vantagens/oportunidades na visão do/a compilador/a ou de outra pessoa capacitada
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 Pontos fracos, desvantagens/riscos da tecnologia e formas de superá-los

Pontos fracos/desvantagens/riscos na visão do usuário da terra Como eles podem ser superados?
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
Pontos fracos/vantagens/riscos na visão do/a compilador/a ou de outra pessoa capacitada Como eles podem ser superados?
Unsustainability in controlling invasive species Integration with other land restoration measures to control re-invasion.

7. Referências e links

7.1 Métodos/fontes de informação

  • visitas de campo, pesquisas de campo

1
Tinder Eco-fuels Limited

  • entrevistas com usuários de terras

3

7.2 Referências às publicações disponíveis

Título, autor, ano, ISBN:

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

Disponível de onde? Custos?

https://doi.org/10.3390/rs11101217

Título, autor, ano, ISBN:

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

Disponível de onde? Custos?

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

Título, autor, ano, ISBN:

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

Disponível de onde? Custos?

Forthcoming (Schaffner et al. 2024)

Módulos