The rapid increase in global energy demand and the depletion of fossil fuels highlight the importance of biomass as a renewable energy source. Biomass, especially agricultural by-products rich in hemicellulose, cellulose, and lignin, offers a sustainable alternative for producing fuels and value-added products. The generation of power, heat, and biofuels from biomass has gained increasing significance in today's energy landscape. This review explores the potential of advanced biomass conversion technologies, with a focus on thermochemical and biochemical processes as key methods for optimizing agricultural waste management strategies. It examines these technologies for converting agricultural wastes into bioenergy, such as biogas, syngas, bio-oil, biochar, and digestate, while detailing their operational parameters, technological principles, and implementation prospects. While biological processes are limited by long processing times and low yields, thermochemical methods are challenged by high processing costs and temperature requirements. The review also compares the advantages and challenges of each method to assess their overall effectiveness and suitability. Further research in feedstock pretreatment, catalyst development, and system optimization is essential for advancing biofuel production.

Abstract The improper disposal of agricultural food waste (AFW) and its associated plastic packaging significantly exacerbates environmental degradation, including pollution, greenhouse gas emissions, and loss of valuable resources, while imposing substantial economic burdens. These pressing challenges have spurred advancements in bioplastics as sustainable and eco‐friendly alternatives to conventional plastics. Here, the potential of AFW, rich in biopolymers such as starch and cellulose, as a renewable feedstock is examined for bioplastics such as polylactic acid, polybutylene succinate, and polyhydroxyalkanoates. It explores the characteristics of these bioplastics, focusing on production techniques such as extraction‐based processes, microbial fermentation, fermentation combined with polymerization, and synthesis from volatile fatty acids. Additionally, the role of AFW pretreatment methods, including physical, chemical, biological, and enzymatic approaches, in enhancing conversion efficiency is analyzed. Here, it is highlighted that recent advancements in bioplastic production have improved efficiency, biodegradability, and scalability, offering a viable substitute for traditional plastics. These findings demonstrate that valorizing AFW not only addresses plastic and food waste challenges but also promotes sustainability and circular economy principles, paving the way for greener industries and reduced ecological impact.