xv
Contents
1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1.1 Concepts of Risk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
1.2 Perceptions of Risk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2 What Is Fracking? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.1 The Frack vs. Frac Controversy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.2 Why Frack? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.3 Hydraulic Fracturing Step by Step . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.4 Frack Chemicals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3 The History of Oil & Gas Development in the U.S. . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.1 Saving the Whales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.2 Spindletop, Gushers, and the Advent of Big Oil . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.3 The Decline of Domestic Production . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
4 The Energy Crisis and Unconventional Resources . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.1 The Yom Kippur War and OPEC Embargo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
4.2 We’re Out of Gas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
4.3 The Unconventional Solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
5 Fracking and Air Quality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
5.1 Particulate Matter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
5.2 VOCs, NOx and Fugitive Emissions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
5.3 Background Emissions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
6 Fracking and Water . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
6.1 Water Quality and Stray Gas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
6.2 Additives and Produced Water . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Contents
1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1.1 Concepts of Risk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
1.2 Perceptions of Risk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2 What Is Fracking? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.1 The Frack vs. Frac Controversy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.2 Why Frack? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.3 Hydraulic Fracturing Step by Step . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.4 Frack Chemicals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3 The History of Oil & Gas Development in the U.S. . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.1 Saving the Whales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.2 Spindletop, Gushers, and the Advent of Big Oil . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.3 The Decline of Domestic Production . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
4 The Energy Crisis and Unconventional Resources . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.1 The Yom Kippur War and OPEC Embargo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
4.2 We’re Out of Gas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
4.3 The Unconventional Solution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
5 Fracking and Air Quality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
5.1 Particulate Matter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
5.2 VOCs, NOx and Fugitive Emissions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
5.3 Background Emissions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
6 Fracking and Water . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
6.1 Water Quality and Stray Gas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
6.2 Additives and Produced Water . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105