Los desafíos en las decisiones de inversión para nuevos combustibles persisten debido a escenarios inciertos sobre la rentabilidad. También existe el desafío de mejorar la eficiencia de producción y la utilización de residuos, ya sea para biomasa o subproductos. Este estudio evalúa el potencial económico de la producción de biometano dentro de biorrefinerías de caña de azúcar a través de los principios de la economía circular y la viabilidad económica. Para obtener datos de precios para CBios, petróleo crudo Brent y gas natural, se aplicaron modelos estocásticos basados en GBM y simulaciones de Monte Carlo para proyectar precios y evaluar el potencial de ingresos en un horizonte de 10 años. Los datos de precios se incorporaron para evaluar correlaciones de mercado y escenarios de ingresos. Los hallazgos clave revelan que la estabilidad del precio del biometano, impulsada por su fuerte correlación con los mercados petroleros, respalda su viabilidad como fuente de energía renovable, mientras que el CBio presenta una correlación débil y una previsibilidad de precios limitada con desafíos actuales para la planificación a largo plazo. El modelado económico indica altos rendimientos de inversión, con valores de TIR superiores al 35% en escenarios conservadores y períodos de recuperación de 2 a 6 años. Estos resultados destacan el potencial del biometano para la eficiencia energética, la reducción de emisiones de carbono y la creación de nuevos ingresos a través del uso de residuos. Concluimos que las inversiones dirigidas en infraestructura de biometano, junto con el apoyo de políticas y mercados, son esenciales para lograr objetivos de sostenibilidad global.