En el presente documento se realizó la caracterización y evaluación del proceso productivo de composites a partir de polietileno y fibra vegetal de banano mediante un análisis exergético, económico y de ciclo de vida con el propósito de validar su uso y rentabilidad en comparación del proceso convencional de obtención de plásticos. Se realizaron los balances de materia y energía pertinentes para los cálculos de exergías por corriente, eficiencia exergética y exergía destruida. Además, se realizó un análisis económico mediante el uso del software Capcost para obtener la tasa de retorno (TIR) así como valor neto actual (VAN), además se utilizó el software OpenLCA para el análisis del ciclo de vida de ambos procesos considerando una producción de 120 kg/día de fibra seca. Se concluye que el proceso propuesto cuenta con una eficiencia exergética del 92%, un TIR del 28.09%, así como un impacto ambiental evaluado por etapas de calentamiento global (0,6824 kg CO2 eq), demanda de energía (32,5111 MJ), consumo de agua (0,0389 m3) y potencial de eutrofización (0,00025962 kg N eq). Mientras que el proceso convencional tiene una menor eficiencia exergética (74%), una menor tasa de retorno (10,29%), y un impacto ambiental de evaluado por etapas de calentamiento global (1,4720 kg CO2 eq), demanda de energía (72,8000 MJ), consumo de agua (0,0078 m3) y potencial de eutrofización (0,00025 kg N eq). Por lo tanto, el uso de fibra vegetal de raquis de banano en la producción de compounds es un proceso que permite aprovechar de mejor forma la exergía, es rentable y de menor impacto ambiental.