O presente trabalho propõe uma abordagem para a valorização do soro de leite, subproduto abundante da indústria de queijos, por meio da produção de bioetanol. A proposta envolve a biocatálise cooperativa entre enzimas β-galactosidases imobilizadas em esferas de alginato de cálcio e leveduras do gênero Saccharomyces, visando à hidrólise da lactose e sua posterior fermentação. A escolha pela imobilização enzimática em alginato de cálcio visa contornar as limitações da aplicação industrial de enzimas livres, conferindo maior estabilidade e permitindo a reutilização das enzimas. O encapsulamento da lactase de Aspergillus oryzae em alginato de cálcio mostrou excelente desempenho, com rendimento de hidrólise da lactose superior a 98%, resultando em aproximadamente 49 g/L de monossacarídeos fermentáveis. Em paralelo, o estudo promoveu a modelagem e impressão de um mini-reator em PLA, via impressão 3D, para conduzir reações em fluxo contínuo. Apesar da robustez da peça, ajustes em relação a vedação são necessários para evitar extravasamentos e garantir a distribuição uniforme da solução. Ensaios preliminares de fermentação com S. cerevisiae PE-2 evidenciaram crescimento celular em meio hidrolisado, demonstrando a viabilidade biotecnológica da conversão do soro em bioetanol. Contudo, para efetiva produção de etanol em escala industrial, recomenda-se a concentração prévia do soro ou do hidrolisado enzimático. Em suma, o trabalho evidencia o potencial técnico e ambiental da utilização do soro de leite como matéria-prima para biocombustíveis, por meio de processos integrados de biocatálise e fermentação. A integração entre ferramentas de engenharia (como impressão 3D) e bioprocessos enzimáticos e fermentativos representa uma abordagem promissora e replicável para a valorização de resíduos agroindustriais.