Diante dos impactos ambientais causados pelo consumo desenfreado de recursos energéticos e naturais, faz-se necessário a produção de energias alternativas e limpas. Esse trabalho busca produzir microalgas, matéria-prima dos combustíveis de 3º geração, utilizando a vinhaça, resíduo da indústria sucroalcooleira. A microalga Chlorella sp. foi cultivada em meio Bold’s Basal Medium, suplementado com de 5, 10 e 15% de vinhaça. Foi acompanhada a cinética do crescimento microbiano, calculadas as velocidades específicas de crescimento máximas, os tempos de geração e as porcentagens de remoção de Demanda Química de Oxigênios dos cultivos. Os cultivos suplementados com 5 e 10% de vinhaça apresentaram maior densidade celular que o cultivo sem suplementação de vinhaça. As taxas de crescimento máximas e os tempos de geração dos cultivos com 5 e 10% de vinhaça foram muito próximas. O cultivo suplementado com 15% de vinhaça apresentou inibição no crescimento. As remoções de DQO foram em média 85%.