A produção de etanol a partir da cana-de-açúcar gera grandes volumes de vinhaça, subproduto líquido caracterizado por elevada carga orgânica e potencial poluidor quando manejado inadequadamente. Considerando a expressiva produção nacional de etanol, o volume de vinhaça gerado anualmente representa um desafio ambiental relevante, especialmente devido aos riscos de contaminação do solo, recursos hídricos e emissões atmosféricas associadas à sua disposição convencional por fertirrigação. Diante desse contexto, o presente trabalho tem como objetivo estimar o potencial de produção de hidrogênio a partir da vinhaça proveniente da indústria sucroenergética. A proposta baseia-se na digestão anaeróbia da vinhaça para produção de biogás, seguida do pré-tratamento e da conversão do metano em hidrogênio por meio da reforma a vapor (Steam Methane Reforming – SMR). O estudo contempla a caracterização físico-química da vinhaça, a estimativa da produção de biogás, a quantificação do hidrogênio gerado, bem como a realização de Análise do Ciclo de Vida (ACV) e avaliação da viabilidade técnico-econômica da rota proposta. Além de contribuir para a mitigação de impactos ambientais associados à disposição da vinhaça, a produção de hidrogênio renovável pode fortalecer o conceito de biorrefinaria integrada no setor sucroenergético. O hidrogênio obtido poderá ainda ser empregado na síntese de metanol a partir do dióxido de carbono fermentativo, promovendo a valorização de resíduos e a redução da intensidade de carbono do processo produtivo. Assim, o projeto busca integrar sustentabilidade ambiental, inovação tecnológica e transição energética no contexto da indústria de bioenergia brasileira.