Rafil Arizona, mahasiswa Program Doktor Teknik Mesin UGM sekaligus dosen Program Studi Teknik Mesin Universitas Islam Riau, telah melaksanakan Ujian Komprehensif untuk penelitian disertasinya yang berjudul “PENGARUH SUDDEN CONTRACTION DAN SUDDEN EXPANSION PADA KARAKTERISTIK HIDRODINAMIS GAS – LIQUID DALAM PIPA MICROCHANNEL”. Ujian Komprehensif tersebut dilaksanakan pada Kamis (06/03), bertempat di Ruang Sidang A-3 Departemen Teknik Mesin dan Industri (DTMI) UGM. Ujian Komprehensif ini merupakan salah satu tahap yang harus dilalui oleh seorang mahasiswa program doktor dalam menyelesaikan penelitian untuk tugas akhirnya.
Dalam Ujian Komprehensif kali ini, turut hadir tim promotor dan kopromotor dari Rafil yang beranggotakan Prof. Dr.Eng. Ir. Deendarlianto, S.T., M.Eng. dan Dr.Eng. Ir. Khasani, S.T., M.Eng., IPM, ASEAN Eng., penguji 1 Dr.Eng. Ir. Adhika Widyaparaga, S.T., M.Biomed.E., penguji 2 Ir. Muhammad Agung Bramantya, S.T., M.T., M.Eng., Ph.D., IPM, ASEAN Eng., Ketua Program Studi (Kaprodi) Doktor Teknik Mesin Prof. Dr.Ing. Ir. Harwin Saptoadi, MSE, IPM, ASEAN Eng., serta Ketua DTMI Prof. Ir. Budi Hartono, S.T., M.Pm., Ph.D., IPU, ASEAN Eng..
Dalam penelitiannya, Rafil memaparkan bahwa hidrogen memainkan peran penting dalam transisi menuju energi bersih sebagai bahan bakar ramah lingkungan dan dalam berbagai aplikasi industri seperti fuel cell dan penyimpanan energi. “Keunggulan utama hidrogen adalah kemampuannya menghasilkan energi tanpa emisi karbon, meskipun penggunaannya masih menghadapi tantangan signifikan, terutama dalam penyimpanan, distribusi, dan sifatnya yang mudah meledak serta sulit ditangani,” papar Rafil.
Teknologi Proton Exchange Membrane (PEM) water electrolyzer menjadi solusi efektif dalam produksi hidrogen murni, terutama jika dipadukan dengan energi terbarukan. Salah satu kunci efisiensi dalam PEM adalah penggunaan microchannel yang mendukung perpindahan massa dan panas dalam aliran dua fase gas-cair. Geometri microchannel, seperti sudden contraction dan sudden expansion, memengaruhi performa perpindahan fluida, manajemen gelembung gas, serta distribusi reaktan dan produk.
Penelitian terkait aliran dua fase gas-cair di microchannel telah banyak dilakukan, baik untuk cairan Newtonian maupun non-Newtonian, dengan pengamatan pola aliran seperti bubbly, slug, annular, hingga churn. Faktor-faktor seperti kecepatan superfisial, viskositas, tegangan permukaan, dan geometri saluran berperan penting dalam membentuk pola aliran ini.

Metode image processing dan signal processing (seperti DWT, PSD, dan entropi Kolmogorov) telah dikembangkan untuk identifikasi pola aliran secara lebih objektif dibandingkan pengamatan visual langsung. “Data ini juga dapat digunakan sebagai input model Artificial Neural Network (ANN) untuk prediksi pola aliran,” tutur Rafil. Pemahaman mendalam tentang karakteristik hidrodinamis aliran dua fase gas-cair Newtonian dalam microchannel sangat penting bagi desain reaktor mikro, sintesis obat, produksi material nano, dan distribusi hidrogen. Penelitian ini bertujuan menganalisis pola aliran terbaik di microchannel, untuk meningkatkan efisiensi transfer massa dan momentum, serta mendukung pengembangan teknologi distribusi hidrogen yang lebih efektif dan aman.
Kontributor: Sani Wicaksono, S.E., M.M.
Editor: Gusti Purbo Darpitojati, S.I.Kom.