Технологии

Utilisation of invasive species biomass for charcoal production [Кения]

Utilisation of invasive species biomass for charcoal production

technologies_3475 - Кения

Просмотреть разделы

Развернуть все Свернуть все
Завершённость: 88%

1. Общая информация

1.2 Контактные данные специалистов и организаций, участвующих в описании и оценке Технологии

Ответственный (-ые) специалист (-ы)

землепользователь:

Название проекта, содействовавшего документированию/оценке Технологии (если применимо)
R4D Woody Weeds
Название организации (-ий), содействовавших документированию/оценке Технологии (если применимо)
CDE Centre for Development and Environment (CDE Centre for Development and Environment) - Швейцария

1.3 Условия, регламентирующие использование данных, собранных ВОКАТ

Когда были собраны данные (на местах)?

13/03/2018

Составитель и ответственный(-ые) специалист(-ы) согласны с условиями, регламентирующими использование собранных ВОКАТ данных:

Да

1.4 Декларация по устойчивости описываемой Технологии

Пояснения:

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. Описание Технологии УЗП

2.1 Краткое описание Технологии

Определение Технологии:

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 Подробное описание Технологии

Описание:

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 Фотографии, иллюстрирующие Технологию

2.5 Страна/ регион/ места, где применяется Технология, информация о которых собрана в данной Анкете

Страна:

Кения

Административная единица (Район/Область):

Baringo County

Более точная привязка места:

Marigat Sub-County

Пояснения:

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

2.6 Сколько лет применяется данная Технология

Год начала реализации:

2015

2.7 Внедрение Технологии

Укажите, как именно Технология УЗП была внедрена:
  • через проекты/ внешнее вмешательство
Пояснения (тип проекта и т.д.):

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. Классификация Технологии УЗП

3.1 Основные цели и задачи реализации Технологии

  • повышение производства
  • снижение или предотвращение деградации земель, восстановление нарушенных земель
  • сохранение экосистем
  • сохранение/ повышение биоразнообразия
  • смягчение последствий изменения климата
  • создание благоприятных экономических условий
  • создание благоприятных социальных условий
  • enhance provision of multiple ecosystem services

3.2 Текущий(-ие) тип(-ы) землепользования на территории, где применяется Технология

Леса/ лесистая местность

Леса/ лесистая местность

(Квази-) Природные леса/ лесные массивы:
  • Выборочные рубки
  • Удаление сухостоя, хвороста; обрезка сучьев
Продукции и услуги:
  • Дрова
Пояснения:

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.

Если использование земель изменилось с началом применения Технологии, укажите тип землепользования до применения Технологии:

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 Дополнительная информация о землепользовании

Обеспеченность водой участков, где реализуется Технология :
  • богарные земли
Поясните:

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 Категория УЗП, к которой относится Технология

  • лесное хозяйство в естественных и измененных лесах
  • Кочевое животноводство и пастбищное хозяйство
  • энергосберегающие технологии

3.5 Распределение Технологии по площади

Охарактеризуйте пространственное распространение Технологии :
  • примененяется точечно/ на небольших участках
Пояснения:

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 Мероприятия УЗП, выполняемые в рамках Технологии

Мероприятия с использованием растительности

Мероприятия с использованием растительности

  • Р3: Расчистка растительности
  • Р4: Замещение или удаление чужеродных/ инвазивных видов
управленческие мероприятия

управленческие мероприятия

  • У5: Регулирование/ изменение видового состава

3.7 Основные проблемы деградации земель, на решение которых направлена Технология

биологическая деградация

биологическая деградация

  • Бв: потеря природного разнообразия

3.8 Предотвращение и снижение деградации земель, или восстановление нарушенных земель

Укажите цель Технологии по отношению к деградации земель :
  • снижение деградации земель
Пояснения:

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

4. Технические характеристики, мероприятия по практической реализации, вложения и стоимость

4.1 Технический рисунок, иллюстрирующий Технологию

Автор:

Green Power Limited

Дата:

02/01/2017

4.3 Общая информация по необходимым вложениям и стоимости

Уточните, как рассчитывались затраты и вложения:
  • на технологическую единицу
Укажите единицу:

Charcoal production plant

Укажите объем, длину и т. д. (если уместно):

1

Укажите обменный курс между долларом США и местной валютой (если уместно): 1 доллар США =:

100,0

4.4 Мероприятия, необходимые для начала реализации

Деятельность Тип мероприятия Сроки
1. Construction Инженерные once during the plant establishment
2. Machine installation Инженерные once during the plant establishment

4.5 Вложения и затраты, необходимые для начала реализации

Опишите затраты Единица Количество Затраты на единицу Общая стоимость на единицу % затрат, оплаченных землепользователями
Оплата труда machine installation (35% of machine cost) Men 14,0 50000,0 700000,0 100,0
Оборудование ‘EURO’ line charcoal kiln a set 1,0 2000000,0 2000000,0 100,0
Оборудование welding machine unit 1,0 22000,0 22000,0 100,0
Оборудование cutting disk unit 1,0 1800,0 1800,0 100,0
Строительные материалы Operations' shade building 1,0 100000,0 100000,0 100,0
Другие business operations permit operations permit 1,0 20000,0 20000,0 100,0
Общая стоимость запуска Технологии 2843800,0

4.6 Поддержание/ текущее обслуживание

Деятельность Тип мероприятия Сроки/ повторяемость проведения
1. Transportation of wood from land users Управленческие daily
2. Cutting of wood Инженерные daily
3. Loading into carbonizers Инженерные daily
4. Packing of ready charcoal Инженерные daily

4.7 Стоимость поддержания/ текущего обслуживания ( в год)

Опишите затраты Единица Количество Затраты на единицу Общая стоимость на единицу % затрат, оплаченных землепользователями
Оплата труда Technical employees monthly salary 12,0 60000,0 720000,0 100,0
Оплата труда Casual workers monthly salary 3,0 20000,0 60000,0 100,0
Посадочный материал wood tonne 3360,0 1200,0 4032000,0 100,0
Посадочный материал water
Другие permit 1,0 20000,0 20000,0 100,0
Другие electicity amperes 180,0 267,0 48060,0 100,0
Другие water litres 54000,0 0,8 43200,0 100,0
Общая стоимость поддержания Технологии 4923260,0

4.8 Наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат

Опишите наиболее значимые факторы, влияющие на стоимость затрат:

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

5. Природные и социально-экономические условия

5.1 Климат

Среднегодовое количество осадков
  • < 250 мм
  • 251-500 мм
  • 501-750 мм
  • 751-1000 мм
  • 1001-1500 мм
  • 1501-2000 мм
  • 2001-3000 мм
  • 3001-4000 мм
  • > 4000 мм
Укажите среднегодовое количество осадков (если известно), мм:

671,00

Агроклиматическая зона
  • полузасушливая

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 Рельеф

Склоны (преобладающие):
  • пологие (0-2%)
  • покатые (3-5%)
  • покато-крутые (6-10%)
  • крутые (11-15%)
  • очень крутые (16-30%)
  • чрезвычайно крутые (31-60%)
  • обрывистые (>60%)
Формы рельефа:
  • плато/ равнины
  • гребни хребтов/холмов
  • склоны гор
  • склоны холмов
  • подножья
  • днища долин
Зона высотной поясности:
  • 0-100 м над уровнем моря
  • 101-500 м н.у.м.
  • 501-1000 м н.у.м.
  • 1001-1500 м н.у.м.
  • 1501-2000 м н.у.м.
  • 2001-2500 м н.у.м.
  • 2501-3000 м н.у.м.
  • 3001-4000 м н.у.м.
  • > 4 тыс. м н.у.м.
Укажите, приурочено ли применение Технологии к специфическим условиям:
  • не имеет значения

5.3 Почвы

Средняя мощность почв:
  • поверхностные (0-20 см)
  • неглубокие (21-50 см)
  • умеренно глубокие (51-80 см)
  • глубокие (81-120 см)
  • очень глубокие (> 120 см)
Гранулометрический состав (верхнего горизонта):
  • средние фракции (суглинистый, супесчаный)
Гранулометрический состав (на глубине более 20 см):
  • средние фракции (суглинистый, супесчаный)
Содержание органического вещества в верхнем горизонте:
  • низкое (< 1%)

5.4 Доступность и качество воды

Доступность поверхностных вод:

хорошая

Качество воды (без обработки):

питьевая вода плохого качества (необходима обработка)

Происходят ли периодические затопления территории?

Да

5.5 Биоразнообразие

Видовое разнообразие:
  • низкое
Разнообразие местообитаний:
  • низкое
Комментарии и дополнительная информация по биоразнообразию:

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

5.6 Характеристика землепользователей, применяющих Технологию

Осёдлый или кочевой:
  • Осёдлый
Рыночная ориентация производства:
  • смешанное (самообеспечение/ товарное хозяйство
Доходы из других источников:
  • 10-50% всех доходов
Относительный уровень достатка:
  • плохой
Индивидуальное или коллективное хозяйство:
  • частное/ домовладение
  • группа/ община
Уровень механизации:
  • ручной труд
  • механизировано/ есть автотранспорт
Пол:
  • женщины
  • мужчины
Возраст землепользователей:
  • молодёжь
  • средний возраст

5.7 Средний размер земельных участков, арендуемых или находящихся в собственности землепользователей, применяющих Технологию

  • < 0,5 га
  • 0,5-1 га
  • 1-2 га
  • 2-5 га
  • 5-15 га
  • 15-50 га
  • 50-100 га
  • 100-500 га
  • 500-1000 га
  • 1000-10000 га
  • > 10000 га
Считается ли это мелким, средним или крупным хозяйством (по местным масштабам)?
  • среднего размера

5.8 Собственность на землю, права на земле- и водопользование

Землевладелец:
  • общинная/ поселковая
Право землепользования:
  • общинное (контролируемое)
Право водопользования:
  • неограниченное (неконтролируемое)

5.9 Доступ к базовым услугам и инфраструктуре

медицинское обслуживание:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
образование:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
технические консультации:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
занятость (вне хозяйства):
  • плохой
  • средний
  • хорошая
рынки:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
электроснабжение:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
транспорт и дорожная сеть:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
водоснабжение и канализация:
  • плохой
  • средний
  • хорошая
финансовые услуги:
  • плохой
  • средний
  • хорошая

6. Воздействия и заключительные положения

6.1 Влияние Технологии УЗП в пределах территории ее применения

Социально-экономическое воздействие

Продуктивность

производство сельскозяйственных культур

снизил.
увеличил.

качество урожая

снизил.
увеличил.

производство кормов

снизил.
увеличил.

качество кормов

снизил.
увеличил.

производство продуктов животноводства

снизил.
увеличил.

производство древесины

снизил.
увеличил.

качество леса/ древостоя

снизил.
увеличил.
Комментарий/ пояснения:

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

разнообразие продукции

снизил.
увеличил.

управление землями

усложнилось
упростилось
Комментарий/ пояснения:

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

Доходы и затраты

доходы хозяйства

снизил.
увеличил.

разнообразие источников дохода

снизил.
увеличил.

экономическое неравенство

увеличил.
снизил.

объем работ

увеличил.
снизил.

Социальное и культурное воздействие

местное самоуправление

ослабл.
укрепил.
Комментарий/ пояснения:

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

знания в области УЗП/ деградации земель

снизил.
улучшил.
Комментарий/ пояснения:

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 Влияние Технологии за пределами территории ее применения

воздействие парниковых газов

увеличил.
сократил.

6.3 Подверженность и чувствительность Технологии УЗП к постепенным изменениям климата и экстремальным погодным явлениям/ стихийным бедствиям, связанным с изменением климата (в понимании землепользователей)

Постепенное изменение климата

Постепенное изменение климата
Сезон Тип изменения климата/ экстремального явления Насколько успешно Технология справляется с этим?
среднегодовое количество осадков увеличилось умеренно

Экстремальные явления, связанные с изменением климата (стихийные бедствия)

Гидрологические стихийные бедствия
Насколько успешно Технология справляется с этим?
регулярные наводнения (выход рек из берегов) плохо

6.4 Анализ эффективности затрат

Насколько получаемый результат сопоставим с первоначальными вложениями (с точки зрения землепользователей)?
Эффективность затрат в краткосрочной перспективе:

крайне отрицательно

Эффективность затрат в долгосрочной перспективе:

позитивное

Насколько получаемый результат сопоставим с текущими расходами по поддержанию технологии (с точки зрения землепользователей)?
Эффективность затрат в краткосрочной перспективе:

отрицательно

Эффективность затрат в долгосрочной перспективе:

очень позитивное

6.5 Внедрение Технологии

  • отдельные случаи/ эксперимент
Среди применяющих Технологию землепользователей, какова доля лиц, применяющих её по собственной инициативе, т.е. без какого-либо материального стимулирования со стороны?
  • 90-100%
Пояснения:

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 Адаптация

Была ли Технология УЗП изменена в недавнее время с целью адаптации к меняющимся условиям среды?

Нет

6.7 Сильные стороны/ преимущества/ возможности Технологии

Сильные стороны/ преимущества/ возможности по мнению землепользователей
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
Сильные стороны/ преимущества/ возможности по мнению составителя или других ключевых специалистов
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 Слабые стороны/ недостатки/ риски Технологии и пути их преодоления

Слабые стороны/ недостатки/ риски по мнению землепользователей Возможные пути их преодоления/снижения?
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
Слабые стороны/ недостатки/ риски по мнению составителя или ответственных специалистов Возможные пути их преодоления/снижения?
Unsustainability in controlling invasive species Integration with other land restoration measures to control re-invasion.

7. Справочные материалы и ссылки

7.1 Методы сбора/ источники информации

  • выезды на места, полевые обследования

1
Tinder Eco-fuels Limited

  • опросы землепользователей

3

7.2 Ссылки на опубликованные материалы

Название, автор, год публикации, ISBN:

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

Где опубликовано? Стоимость?

https://doi.org/10.3390/rs11101217

Название, автор, год публикации, ISBN:

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

Где опубликовано? Стоимость?

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

Название, автор, год публикации, ISBN:

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

Где опубликовано? Стоимость?

Forthcoming (Schaffner et al. 2024)

Модули