El cambio climático y el aumento de la demanda de energía impulsan la búsqueda de alternativas sostenibles para la generación de energía. En este estudio, se realizó un análisis de energía, exergía y sostenibilidad de exergía en un ciclo Brayton de CO supercrítico con intercooling y recalentamiento, acoplado a un ciclo Kalina para la recuperación de calor residual, utilizando energía solar como fuente térmica en Araçuaí, Minas Gerais, Brasil, una ciudad que tiene el récord histórico de la temperatura más alta registrada en territorio brasileño. Los resultados muestran que a 900 grados C se alcanzaron los valores máximos de eficiencia térmica (56.67%), potencia neta (186.55 kW) y exergía destruida (621.62 kW), mientras que la máxima eficiencia de exergía, 24.92%, se logró a 700 grados C. A una presión de entrada de turbina de 18 MPa, se obtuvieron las máximas eficiencias térmica (54.48%) y de exergía (24.50%). Asimismo, trabajando con una eficiencia del compresor del 95%, se logró una eficiencia térmica del 54.98%, una potencia neta de 165.84 kW y una eficiencia de exergía del 24.62%, reduciendo la exergía destruida a 504.95 kW. El campo solar presentó la tasa más alta de irreversibilidades (~62.2%). Finalmente, el análisis de sostenibilidad de exergía identificó 700 grados C como la temperatura de operación destacada. Esta investigación destaca la viabilidad técnica de operar ciclos combinados Brayton S-CO con sistemas de energía solar concentrada (CSP) en regiones de alta irradiación solar, evidenciando el potencial de los sistemas CSP para generar energía renovable de manera eficiente y sostenible bajo condiciones solares extremas.