Este estudio investiga el potencial de recuperación energética del bioaceite derivado de la carbonización hidrotérmica (CHT) de residuos de cítricos mediante digestión anaerobia (DA). El bioaceite, una mezcla compleja que contiene un 30-50% del carbono original de la biomasa, sirve como sustrato valioso para la DA. Aprovechando el pretratamiento CHT, la etapa de hidrólisis en la DA se hace más eficiente, facilitando tasas de degradación más rápidas. La digestión anaerobia del bioaceite se llevó a cabo en un reactor anaerobio híbrido de alta carga. El reactor se estabilizó utilizando la fracción líquida del tomate, seguida de la alimentación de bioaceite con una carga volumétrica aplicada de 5 g DQO/L-d en condiciones mesófilas. Es destacable que la remoción de la DQO superó el 90% cuando se utilizó la fracción de tomate y superó el 80% en la alimentación de bio-aceite. Además, la producción de metano se aproximó a los niveles teóricos, lo que pone en evidencia la eficacia de combinar las tecnologías de CHT y DA. El estudio demuestra que la integración de CHT y DA ofrece una alternativa prometedora para la utilización sustentable de residuos de la industria citrícola, mostrando altas eficiencias de remoción y producción de metano. Este enfoque se alinea con los principios de la economía circular, proporcionando una vía para la valorización eficiente de los residuos y la generación de energía renovable.