A geração de materiais residuais e o seu descarte no ambiente têm sido motivo de grande preocupação, tanto ambiental quanto econômica. O aproveitamento dessas matérias-primas residuais renováveis, não apenas para a produção de energia e calor, mas também para a geração de produtos tecnológicos, tornou-se uma prioridade. Neste trabalho, utilizaram-se caracterizações físico-químicas aliadas à espectroscopia NIR e a análise multivariada a fim de avaliar potenciais matérias-primas dentro do conceito de biorrefinarias. Utilizando o método de regressão por quadrados mínimos parciais (PLS) foram construídos modelos de calibração, os quais foram validados utilizando figuras de mérito e através da interpretação dos seus coeficientes de regressão. Com base nos resultados da validação externa e das figuras de mérito, a espectroscopia NIR mostrou-se útil para a predição química dos resíduos, podendo ser usada como uma alternativa rápida, econômica e com menor produção de resíduos frente às metodologias padrões.