实验室面向国际科技前沿、国家农业绿色高质量发展、湖北省战略性节能环保产业等重大科技需求，针对我国农业生产和加工过程中未被充分、有效利用，对环境和生态造成严重影响且没有被正确对待的农业废弃物的难题，开展农业废弃物资源高值化转化利用，转化应用方向聚焦在新材料产业、新能源产业、生物产业、先进环保产业等湖北省战略性新兴产业发展领域。开展研发一批基础性、前沿性以及重大关键、共性新技术和新产品，实现农业废弃物资源的高值化和全质化利用目标。实验室主要围绕农业废弃物秸秆和天然农业生物质资源高值综合利用，一方面长期开展农业废弃物秸秆热解气化发电冷热联产关键技术及设备研究、秸秆/畜禽粪污生物有机肥关键技术研究、秸秆组分分离纯化联产生物炭基肥关键技术研究和秸秆源功能材料关键技术研究。另一方面，立足水产加工废弃物中鱼胶原天然生物质的高值化利用，综合运用化学化工、生物学、材料学、生物医学等相关学科的理论方法和技术手段，重点开展功能性组分的结构和性能评价、分子构效关系分析、功能化改性研究以及新颖生物功能材料、功能食品、生物医学等方面产品的关键技术应用研发。

基于此，重点实验室凝练并形成了三个特色研究方向：①农业废弃物能源化与肥料化研究；②农业废弃物原料化与功能材料创制研究；③水产加工废弃物高值转化与新材料创制研究。上述研究方向取得的系列成果将为国家农业废弃物资源化综合利用和湖北省战略性节能环保产业和环境污染控制决策的制定提供科学依据和技术支撑。