Incontestavelmente é necessária a disseminação do desenvolvimento sustentável para efetivação do desenvolvimento regional, em particular, no semiárido nordestino. Melhoria em eficiência energética é uma base importante para resolver tanto a segurança energética quanto as preocupações ambientais. A utilização de energia solar térmica nos processos industriais vem com esse propósito. Dentro dos principais ramos da indústria que exigem calor de processo se destaca a indústria alimentícia, se sobressaindo as indústrias de laticínios. A cadeia produtiva do leite apresenta grande relevância socioeconômica para a Região Nordeste, sendo uma das atividades mais presentes no semiárido. O objetivo desse trabalho é demonstrar a viabilidade ambiental da inserção da energia solar térmica em processos industriais no semiárido nordestino, utilizando conceitos de desenvolvimento sustentável em um estudo de caso referente a uma fábrica de laticínios instalada na região. Dados obtidos do diagnóstico energético de uma fábrica de laticínios foram usados para realizar análises ambientais, verificando o potencial de mitigação de mudanças climáticas associado a diferentes recursos energéticos. A hipótese é de que a substituição, mesmo que parcial, da fonte de energia térmica tradicional, que é óleo diesel ou eletricidade, por uma fonte renovável, traz consigo inúmeras vantagens ambientais. Considerando a demanda energética para processos térmicos e a alta irradiação solar incidente no semiárido nordestino, sugere-se a instalação de coletores solares para produção de calor de processo. A metodologia da Avaliação de Ciclo de Vida (ACV) foi aplicada para quantificar as emissões de gases de efeito estufa associadas ao consumo de eletricidade e óleo diesel, formas de energia comumente utilizadas pelas indústrias no semiárido, comparando com energia solar térmica. A orientação em relação a dimensão de desenvolvimento sustentável ainda está numa fase inicial, e a incorporação do conceito de sustentabilidade exige mudanças na atual gestão das empresas. Essa mudança se dará basicamente por meio da inovação nos processos produtivos. Os resultados obtidos a partir desse estudo de caso poderão ser expandidos para outras áreas do setor industrial que também utilizam calor de processo. As empresas do setor de alimentos do semiárido brasileiro podem explorar várias estratégias para agregar valor sustentável aos negócios. A utilização de conceitos de ACV pode informar o benefício ambiental associado à substituição da fonte energética, demonstrando que a introdução de energia solar térmica é uma alternativa viável ambientalmente. Os resultados obtidos neste trabalho, somados a futuras pesquisas em outros setores, poderão diminuir os efeitos negativos das atividades industriais. A aplicação de pesquisas semelhantes em instituições diversas poderá mitigar a intensificação do efeito estufa uma vez que o somatório das emissões evitadas poderá ser elevado. Por meio destas mudanças em diferentes setores, será possível, em um futuro próximo, estabelecer uma economia de baixo carbono.