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La producción energética está vinculada a un alto costo ambiental, siendo el sector agroalimentario uno con importantes desbalances en la relación entrada-salida de energía, pero que a su vez presenta oportunidades para producción de energías más limpias. El interés en la producción de energía biomásica ha avanzado y por ello, este trabajo tuvo el objetivo de proponer un marco metodológico de caracterización del mercado de la biomasa para fines energéticos. Para construir la propuesta, se recurrió a la revisión de literatura, aplicación de encuestas y el análisis estadístico. Como resultado, se propone un marco que incluya pasos como a) la recopilación de datos sectoriales respecto a parámetros técnicos de la biomasa, b) la evaluación del grado de conocimiento de los actores de la agrocadena respecto a estos parámetros, c) el análisis de la percepción de los actores sobre este mercado, y d) la determinación de variables que afectan al mercado bioenergético. Para validar la propuesta, la misma se aplicó al caso de la agrocadena arrocera costarricense, detectando un potencial anual de aprovechamiento de 1.217.544 t de cascarilla y rastrojo de arroz (masa húmeda), donde los actores manifiestan un conocimiento relevante en términos técnicos y la percepción de un mercado estable, y donde el volumen y la homogeneidad de la biomasa resultan relevantes. Se considera que la información obtenida es de utilidad para conocer este mercado y avanzar hacia procesos de planeación estratégica de este tipo de energía.