A necessidade de novas fontes de energia e a preocupação com o meio-ambiente tem impulsionado a pesquisa por fontes renováveis de energia, como o etanol. O uso de biomassa lignocelulósica como substrato aparece como uma importante alternativa devido à abundância desta matéria-prima e por não concorrer com a produção de alimentos. Entretanto, o processo ainda encontra dificuldades de implementação, entre elas o custo para produção das enzimas que degradam a celulose em açúcares fermentescíveis. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento de duas espécies de palma forrageira comumente encontradas na região Nordeste do Brasil (Opuntia fícus indica e Nopalea cochenillifera) como matérias-primas para produção de: 1) etanol celulósico pelo processo de sacarificação e fermentação simultâneas (SFS) usando duas cepas diferentes de Saccharomyces cerevisiae (PE-2 e LNF CA-11) e 2) enzimas celulolíticas através da fermentação em estado semissólido (FES) usando o fungo filamentoso Penicillium chrysogenum. Para a fermentação alcoólica, o material, depois de condicionado, foi testado em diferentes estratégias de pré-tratamento (peróxido de hidrogênio alcalino, alcalino usando NaOH e ácido, usando H₂SO₄, seguido de deslignificação alcalina usando NaOH) tendo sido avaliado sua composição, cristalinidade e digestibilidade enzimática antes e depois do pré-tratamento. Fotografias tomadas por microscopia eletrônica de varredura foram usadas para comparar qualitativamente o material e observar os efeitos dos pré-tratamentos. Usando a metodologia do planejamento fatorial 2² com triplicata no ponto central e a análise da superfície de resposta, foi estudada a influência da temperatura (30, 40 e 45 °C) e da carga inicial de substrato (3, 4 e 5% de celulose) no processo SFS usando as duas espécies de palma miúda pré-tratadas pela rota que obteve melhores resultados e testando duas cepas de S. cerevisiae, sendo uma delas floculante (LNF CA-11). Para a produção de celulase, o fungo filamentoso P. chrysogenum foi testado com a palma miúda (N. cochenillifera) no estado in-natura (sem pré-tratamento) e submetida a um pré-tratamento hidrotérmico, variando o pH do meio fermentativo (3, 5 e 7). A caracterização das palmas forrageiras identificou 31,55% de celulose, 17,12% de hemicelulose e 10,25% de lignina para a miúda e 34,86% de celulose, 19,97% de hemicelulose e 15,72% de lignina para a gigante (O. ficus indica). Determinou-se ainda, para as palmas miúda e gigante, o teor de pectina (5,44% e 5,55% de pectato de cálcio, respectivamente), extrativos (26,90% e 9,69%, respectivamente) e cinzas (5,40% e 5,95%). O pré-tratamento usando peróxido de hidrogênio alcalino apresentou os melhores resultados de recuperação de celulose (86,16% para a palma miúda e 93,59% para a palma gigante) e de deslignificação (48,79% e 23,84% para as palmas miúda e gigante, respectivamente). Este pré-tratamento foi também o único a não elevar o índice de cristalinidade das amostras, no caso da palma gigante. Entretanto, quando analisada a digestibilidade enzimática da celulose, o pré-tratamento alcalino foi o que proporcionou os melhores rendimentos e, portanto, este foi o escolhido para os testes de SFS. Os experimentos demonstraram maior rendimento da conversão de celulose em etanol pela cepa PE-2 usando a palma miúda pré-tratada (93,81%) a 40 °C e usando 4% de carga inicial de celulose. A palma miúda demonstrou-se melhor que a gigante e a cepa PE-2, melhor que a CA-11. A palma miúda se mostrou um substrato possível de ser usado na FES para produção de enzimas, alcançando valores de 1,00 U/g de CMCase e 0,85 FPU/g. O pré-tratamento não se mostrou eficaz para aumentar os valores de atividade enzimática.