人類長期發展線性經濟，造成天然資源的快速消耗，循環經濟重視資源循環利用，更加符合永續發展潮流，我國政府跨部會推動循環經濟，從源頭避免汙染與廢棄物的產生。工研院很早便投入生物質(Biomass)循環技術研發，舉凡竹、檸檬皮、豆渣、蚵殼等，均以農工科技轉化為附加價值高的創新產品，廢棄物點皮成金成為「渣經濟」。

1999年工研院與林務局共同以「熱裂解技術」建立了臺灣首座量產型炭窯，振興並帶動了臺灣竹炭產業的發展。2012年以農廢生質物為料源的「木質素環氧樹脂技術」，解決了環氧樹脂中雙酚A造成的健康與環保問題，成為臺灣第一個生質化環氧樹脂材料。2017年與永大食品合作從全球最大的芸香科果品廢渣中，以綠色萃取製程提取小分子果膠及檸檬烯等高值化材料，再搭配專利菌種建立「穩態量產發酵」技術，靑貯皮渣變身可降低牛隻近20％的排氣（甲烷）潛力的畜牧替代優質飼料。2018年全面推動農工合作，開發出領先國際之「低耗能環保量產型生物炭」設施，農廢開始有了巨量利用機會，2022年「可載菌機能型生物碳」材料問世，成為下世代潛力土壤固碳材料。

為減緩二氧化碳造成的地球暖化效應，工研院2011年開始研發碳捕獲技術，與台泥公司合作，於2013年建置臺灣首座「鈣迴路捕獲二氧化碳先導型試驗廠」。為了創造經濟效益及降低成本，2018年的「低碳世代綠色甲醇生產」將二氧化碳與氫氣合成高值化學品，並在2020年推出「煙道氣CO₂捕獲與應用創新製程技術」，解決二氧化碳捕獲成本過高缺點。2021年與中油合作「先進觸媒中心」，2022年工研院與台塑、成功大學及臺南科大共同建置全臺第一套「二氧化碳捕捉及再利用」前導示範場域，並與中鋼、中油合作推動「鋼化聯產」，建置綱化聯產實驗先導線，捕獲之二氧化碳給石化業生產相關化學品，創造經濟效益。