O presente trabalho explora a existência de bifurcações Hopf e as condições nas quais o comportamento não-linear de um biorreator conhecido da literatura propicia um impacto na produção de bioetanol. Um modelo matemático para o biorreator foi adotado e através da simulação computacional as soluções e o comportamento de algumas estruturas não-lineares foram explorados. Foi notado que o biorreator, em regime transiente e majoritariamente respondendo de maneira oscilatória, produziu 462 kg/m³ de etanol, enquanto que com valores de parâmetros que diminuem os impactos dos termos não-lineares, somente 431 kg/m³ foram produzidos. Percebe-se, desta forma, como a região de operação em regime transiente pode esconder oportunidades de melhoria do processo. A inserção de membrana de separação bem vista e discutida na literatura foi incluída ao modelo computacional e os experimentos confirmaram a eficiência teórica dessa tecnologia com o aumento de até 23 % na produção em 10 horas em relação ao mesmo caso estudado sem membrana.