Com base no interesse mundial em se produzir combustíveis a partir de fontes renováveis, foi proposto neste trabalho a avaliação econômica de uma biorrefinaria de microalgas para produção de bioetanol, carotenoides e biomassa seca.Para este fim, foi proposta uma unidade de cultivo com capacidade produtiva de 4.840 toneladas de biomassa por ano e com capacidade instalada de 11.000 m3. Fatores como orçamento de capital, custos operacionais, capital de giro, depreciação e receita foram calculados de forma a estimar a taxa interna de retorno (TIR), índice escolhido para préavaliação econômica da planta. Neste estudo, o sistema de cultivo de biomassa algal avaliado economicamente consistiu em fotobiorreatores tubulares expostos à luz solar, com uma produtividade volumétrica diária de biomassa de 1,5 kg/m3.dia e concentração de biomassa de 4,0 kg/m3.Avaliou-seinicialmente os custos de extração de carotenoides da biomassa, por se tratar de um produto de alto valor agregado. Para tal, considerou-se o uso do moinho de bolas para rompimento da parede celular das microalgas seguida da extração dos carotenoides por CO2 supercrítico. A seguir, o estudo foi ampliado de forma a atender o conceito de biorrefinaria, e o usoda biomassa residual foi avaliadopara a produção de bioetanol.Nesta etapa, foi previstaa aplicação de um processo de hidrólise enzimática, com reações de sacarificação e fermentação ocorrendo simultaneamente no mesmo tanque. Por fim, foi proposta a comercialização da biomassa residual para uso em alimentação animal ou humana devido ao seu alto conteúdo proteico. Nas condições selecionadas neste estudo, estimou-se uma TIR de 25%. Neste cenário,oinvestimento proposto depende fortemente da concentração de biomassa no meio de cultivo, do valor de venda dos carotenoides e da biomassa proteica para se tornar competitivo uma vez que o custo do bioetanol obtido é cerca de 3vezes o valor praticado no mercado para o etanol de cana-de açúcar.