Air Pollution in Highly Populated Cities: Analysis of Carbon Capture and Storage

Abstract

Abstract— The Earth's atmosphere is made up of several gases, including carbon dioxide (CO₂), hydrogen (H₂), and nitrogen (N₂). These gases are essential for keeping the planet habitable, but when their concentration increases too much, they trigger serious environmental and health problems. Rising global temperatures, more frequent natural disasters, and greater exposure to diseases— especially in crowded urban areas—are some of the most visible effects. In response to this growing concern, the United Nations’ Sustainable Development Goal No. 13, “Climate Action,” calls for immediate efforts to reduce the impact of climate change. Following this line, the present paper focuses on Carbon Capture and Storage (CCS) as a possible way to mitigate air pollution. This technology aims to capture carbon dioxide, transport it safely, and store it in geological formations such as volcanic rocks, keeping it out of the atmosphere. The main goal of this study is to analyze the emission of greenhouse gases produced in the most populated cities and implement the structure or capacity to place these carbon capture and storage. To achieve this aim, this paper is organized as follows. First, it discusses the current air pollution issues in urban areas and their main causes; then, it explains how CCS technology works and where it is already being implemented; and finally, it examines its potential benefits and challenges. Ultimately, this work seeks to promote sustainable development and contribute to improving life quality in densely populated regions by helping reduce the concentration of greenhouse gases.Resumen— La atmósfera de la Tierra está compuesta por varios gases, incluidos el dióxido de carbono (CO₂), el hidrógeno (H₂) y el nitrógeno (N₂). Estos gases son esenciales para mantener el planeta habitable, pero cuando su concentración aumenta demasiado, provocan serios problemas ambientales y de salud. El aumento de las temperaturas globales, los desastres naturales más frecuentes y una mayor exposición a enfermedades, especialmente en áreas urbanas densamente pobladas, son algunos de los efectos más visibles. En respuesta a esta creciente preocupación, el Objetivo de Desarrollo Sostenible N°. 13 de las Naciones Unidas, "Acción por el Clima", hace un llamado a realizar esfuerzos inmediatos para reducir el impacto del cambio climático. Siguiendo esta línea, el presente artículo se centra en la Captura y Almacenamiento de Carbono (CAC) como una posible forma de mitigar la contaminación del aire. Esta tecnología tiene como objetivo capturar el dióxido de carbono, transportarlo de manera segura y almacenarlo en formaciones geológicas como rocas volcánicas, manteniéndolo fuera de la atmósfera. El objetivo principal de este estudio es analizar la emisión de gases de efecto invernadero producidos en las ciudades más pobladas e implementar la estructura o capacidad de emplazar estos sistemas de CAC. Para alcanzar este objetivo, este trabajo se organiza de la siguiente manera. Primero, se abordan los problemas actuales de contaminación del aire en áreas urbanas y sus principales causas; luego, se explica cómo funciona la tecnología de CAC y dónde ya se está implementando; y, finalmente, se examinan sus posibles beneficios y desafíos. En última instancia, este trabajo busca promover el desarrollo sostenible y contribuir a mejorar la calidad de vida en regiones densamente pobladas al ayudar a reducir la concentración de gases de efecto invernadero.