O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar com média anual de aproximadamente 599,7 Mt produzidas, que geram entre 0,25-0,28 t de bagaço, sendo essa uma fonte promissora de biomassa lignocelulósica com produção média de 149,9-167,9 Mt de bagaço. Estima-se que 10 % do bagaço produzido não seja utilizado pelas usinas na geração de energia. Assim, o presente trabalho objetiva a valoração desse resíduo utilizando-o como molde para produção de Al₂O₃ biomórfica através do método da réplica, produzindo suportes catalíticos com dimensões padronizadas. Preliminarmente foi investigado a síntese da alumina utilizando o bagaço como molde, resultando num material denominado de Suporte Estruturado - SE. O SE foi impregnado com 3 proporções mássicas de Ni: 5% (Ni5SE), 10% (Ni10SE) e 20% (Ni20SE) e calcinados a 550 °C. O SE e os catalisadores Ni5SE, Ni10SE e Ni20SE foram caracterizados utilizando as técnicas de termogravimétrica (TG), difração de raios X (DRX), espectroscopia de raios X por dispersão em energia, análise de redução à temperatura programada (TPR), fisissorção de nitrogênio a 77 K e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os catalisadores passaram por teste catalíticos visando investigar sua atividade na decomposição do metano para produção de carbono ordenado e H₂. As amostras apresentaram fase cristalina α-Al₂O₃, com cristalinidade relativa variando de 66,19 % – 74,32 % e tamanho médio de cristalito de NiO entre 28, 35, 36 nm para os catalisadores Ni5SE, Ni10SE e Ni20SE, respectivamente. Os catalisadores apresentaram conversão do metano entre 11 % e 49 %