Existe una tendencia cada vez más creciente con respecto al uso de fuentes naturales renovables para producción de energía limpia, con el fin de mitigar los efectos del cambio climático. La presente investigación busca caracterizar el residuo de la caña de azúcar del Ingenio Azucarero Tababuela en Imbabura – Ecuador para producción de bioenergía. Se realizó una localización espacial de superficie cosechada (t/ha) de caña de azúcar con la información obtenida del Ministerio de Agricultura y Ganadería (MAG) y del ingenio azucarero. Se llevó a cabo una evaluación del potencial energético de la biomasa agro-residual mediante calorimetría, morfología y pesaje (t/ha), de las variedades más relevantes presentes en el ingenio azucarero. Tomando en cuenta el residuo agrícola (bagazo) de variedad se efectuó un análisis de forma elemental, estructural y proximal con el método termogravimétrico (TGA). Estos datos permiten analizar beneficios del uso de biomasa como cogeneración y biocombustible. Finalmente, se encontró que la variedad PR 980 tiene mayor ventaja para la producción de bioetanol por la concentración de hemicelulosa y celulosa.