O uso de resíduos do cultivo de banana para produção de bioetanol vendo sendo avaliado buscando produção sustentável e de baixo custo. Dentre as etapas de produção, a recuperação deste produto por destilação é um desafio devido aos custos e gastos energéticos elevados. Neste contexto, o processo de separação por pervaporação apresenta muitas vantagens em relação a outros como a destilação, devido a sua simplicidade de operação, necessidade de quantidades inferiores de energia, entre outros. Além de reduzir a inibição do etanol na etapa de produção, pode substituir uma etapa de concentração deste, necessária na recuperação devido à presença deste álcool em pequenas quantidades no caldo. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo avaliar recuperação do etanol obtido a partir de resíduos da bananicultura em membrana hidrofóbica de polidimetilsiloxano (PDMS). Foram realizados testes com uma mistura padrão de etanol e água e com o caldo fermentado de banana visando avaliar diferentes condições operacionais, assim como, o a influência do pré-tratamento (microfiltração) da mistura. Para isso, uma unidade de pervaporação foi montada utilizando vácuo e nitrogênio líquido para condensação do permeado. Módulos contendo membranas com diferentes áreas foram empregadas (0,008 m² e 0,04 m²). Foram avaliados os efeitos da vazão, concentração e temperatura de alimentação, bem como temperatura de condensação e pressão de permeado no processo. Os testes realizados com mistura padrão identificaram as melhores condições de operação dentre as empregadas. Estes resultados foram comparados com os obtidos na pervaporação do caldo fermentativo. Observou-se que o fluxo de permeado aumenta com o incremento da concentração de etanol na alimentação enquanto que a seletividade diminui. Porém, para o caso específico do bioetanol produzido a partir de resíduos lignocelulósicos, obteve-se um incremento de aproximadamente 20% na seletividade, 75% na concentração mássica de etanol no permeado comparado à mistura padrão. Em relação ao pré-tratamento, observou-se que a microfiltração do caldo demonstrou-se mais atrativa à centrifugação, pois foi obtido um incremento de 26,4% para o fator de enriquecimento, 32% para a concentração mássica de etanol permeado e 32,5% para a seletividade. Dessa forma, a utilização do processo de pervaporação para recuperação do bioetanol do caldo fermentativo produzido a partir de resíduos lignocelulósicos do cultivo de banana demonstrou-se uma alternativa bastante atrativa em relação a métodos clássicos como a destilação.