Entender a inovação · Parte II · Do laboratório ao mercado
06 · Medir a maturidade: TRL, CRL e o vale da morte
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Em síntese
- A escala TRL (Technology Readiness Level) mede em nove níveis quão perto uma tecnologia está da operacionalidade real. Nascida na NASA, é hoje a linguagem partilhada de agências de financiamento, programas europeus e investidores deep tech.
- O valor da escala está na disciplina da pergunta "demonstrado em que ambiente?": cada nível corresponde a uma evidência de funcionamento em condições progressivamente mais realistas, não a uma opinião de progresso.
- A TRL mede só a maturidade técnica. As escalas complementares (CRL para a maturidade comercial, MRL para a de fabricação, IRL para a do investimento) existem porque um projeto pode estar maduro em um eixo e verde nos demais, e os fracassos nascem tipicamente dos eixos não medidos. Os nove degraus da CRL, com a evidência que cada um exige, estão em a escada CRL.
- Entre TRL 4 e TRL 7 abre-se o vale da morte do financiamento: os custos crescem em ordens de grandeza enquanto o projeto está demasiado avançado para a pesquisa pública tradicional e demasiado verde para grande parte do capital privado. Os instrumentos que cobrem este troço decidem que tecnologias chegam ao mercado.
Seção 1
Origem e estrutura da escala
A escala TRL nasce na NASA nos anos setenta (a conceção é atribuída a Stan Sadin) e é formalizada na versão de nove níveis por John Mankins no white paper de 1995. O problema que resolve é de comunicação e de decisão: em programas que integram centenas de tecnologias de fornecedores diferentes, são precisos uma linguagem comum para dizer quão pronta está cada uma e um critério para decidir que riscos tecnológicos um programa se pode permitir embarcar. Da NASA a escala difundiu-se para o Departamento de Defesa norte-americano, para a Agência Espacial Europeia e, do programa Horizonte 2020 em diante, para a Comissão Europeia, que a usa para definir o âmbito dos concursos de financiamento; hoje é norma também na due diligence dos investidores deep tech.
Os nove níveis, na formulação corrente adotada pelos programas europeus:
| TRL | Descrição |
|---|---|
| 1 | Princípios de base observados |
| 2 | Formulação do conceito tecnológico |
| 3 | Prova de conceito experimental |
| 4 | Tecnologia validada em laboratório |
| 5 | Tecnologia validada em ambiente relevante |
| 6 | Tecnologia demonstrada em ambiente relevante |
| 7 | Demonstração de um protótipo de sistema em ambiente operacional |
| 8 | Sistema completo e qualificado |
| 9 | Sistema real provado em ambiente operacional |
A lógica da progressão está em duas variáveis que crescem em conjunto: a completude do objeto testado (do princípio físico isolado, ao componente, ao sistema integrado, ao sistema real) e o realismo do ambiente de ensaio (do papel, ao laboratório, ao ambiente relevante que simula as condições operacionais, ao ambiente operacional verdadeiro). A pergunta que atribui o nível é sempre a mesma: o que foi demonstrado, em que ambiente, com que evidência documentada. É uma pergunta sobre o passado verificável, não sobre as intenções, e é isto que faz da escala um instrumento de disciplina: um TRL não se declara, demonstra-se.
Três limiares merecem atenção particular. TRL 3 (prova de conceito): o mecanismo central funcionou com instrumentos reais, de modo reprodutível; antes deste limiar a ideia está verificada apenas no papel. TRL 5-6 (ambiente relevante): o salto do laboratório, onde as condições são controladas, para um ambiente que reproduz as solicitações reais (temperatura, vibrações, interferências, usuários); é estatisticamente o salto onde morrem mais tecnologias, porque o laboratório esconde por construção os problemas de integração e de robustez. TRL 7-8: a qualificação do sistema completo, onde entram certificações, normas e fiabilidade, ou seja, custos altos com conteúdo científico baixo, que as equipes de pesquisa tendem a subestimar.
Seção 2
Uso correto e limites documentados
A escala funciona se for usada para aquilo que mede, e a literatura crítica (a começar pelas avaliações internas das próprias agências que a usam) documentou com precisão onde deixa de funcionar.
O TRL é local a uma aplicação e a um ambiente. Uma tecnologia madura num uso não é madura noutro: um sensor a TRL 9 no automóvel volta a TRL 5-6 se for destinado a um dispositivo médico, porque o ambiente operacional, os requisitos e as certificações mudam. O nível deve ser sempre declarado relativamente à aplicação específica, e pode legitimamente descer quando a aplicação muda.
A escala é ordinal, não cardinal. Os degraus não são equidistantes: em termos de custo e prazo, a passagem de TRL 6 a 8 vale tipicamente muitas vezes a passagem de 2 a 4. Usar o TRL para estimar linearmente o progresso ("estamos em 6 de 9, portanto a dois terços") é o erro aritmético mais comum.
O TRL não mede a dificuldade residual, a integração, nem os outros eixos. Duas tecnologias no mesmo nível podem ter pela frente subidas muito diferentes; um sistema feito de componentes maduros pode ser imaturo enquanto sistema (o TRL mais baixo da cadeia domina, e a integração é ela própria uma tecnologia a amadurecer); e sobretudo a escala nada diz sobre tudo o que não é técnica: mercado, produção, economia. Desta terceira lacuna nascem as escalas complementares.
Seção 3
Os outros termômetros: CRL, MRL, IRL
CRL (Commercial Readiness Level). Formalizada, entre outros, pela agência australiana para as renováveis ARENA (2014) ao observar que as tecnologias energéticas chegavam a TRL 9 e ali ficavam paradas, a escala mede a maturidade comercial: da hipótese de mercado, às primeiras vendas sustentadas por condições especiais, até à competitividade sem apoios e à classe de ativo bancável. A sua razão de ser é a observação de que o risco não acaba com a técnica: muda de natureza, e daí em diante mede-se num eixo próprio (clientes, canais, economia unitária, financiabilidade).
A progressão do CRL lê-se também no próprio produto, que atravessa três versões distintas e estritamente ordenadas do mesmo artefacto. O minimum viable product (MVP, capítulo 07) valida a ideia e não precisa de ser vendável: pode ser gratuito, incompleto, sustentado por processos manuais atrás da fachada de produto; responde a "funciona, e querem-no?". A versão mínima vendável (minimum sellable version) é a primeira que pode cobrar: não perfeita nem completa, mas com os requisitos técnicos e legais mínimos para gerenciar uma transação (pagamentos, faturamento, contas de usuário); responde a "estão dispostos a pagá-lo agora?". O produto mínimo comercializável (MMP, minimum marketable product, formalizado por Denne e Cleland-Huang em 2003) compete no mercado amplo: experiência de utilização cuidada, sem defeitos bloqueantes, pronto para o marketing em escala; responde a "estamos prontos para o vender a todos?". No caminho, as três versões correspondem a F7, ao limiar de F8 e a F9-F10. MVP e MMP assentam em literatura consolidada; a versão mínima vendável é um termo de prática sem fonte canônica, útil precisamente porque nomeia o degrau que separa validar de cobrar.
MRL (Manufacturing Readiness Level). Desenvolvida no âmbito da defesa norte-americana, mede a capacidade de produzir: processos, rendimentos, cadeia de fornecimento, custos industriais, escalabilidade dos volumes. O caso da penicilina no capítulo 01 é a demonstração histórica de que a maturidade de fabrico é um eixo autônomo: a ciência estava feita em 1941, a produção era o problema. Para os projetos de hardware, a distância entre protótipo demonstrado e produção repetível a custos sustentáveis é sistematicamente subestimada.
IRL (Investment Readiness Level). Proposta por Steve Blank, traduz a lógica dos readiness level no percurso de validação do negócio: da formulação das hipóteses sobre o modelo (problema, cliente, canal, receitas), à sua verificação progressiva com evidência recolhida no terreno, até às métricas que demonstram um modelo repetível e escalável. É a ponte entre este capítulo e o seguinte: o IRL aplica ao risco de mercado a mesma disciplina que o TRL aplica ao risco técnico, isto é, progresso declarado apenas contra evidência.
O ponto de método comum aos quatro termômetros: a maturidade é multidimensional, os fracassos nascem tipicamente no eixo não medido, e um projeto deve por isso ser lido como um vetor (TRL, CRL ou IRL, MRL) e não como um número só. Um TRL alto com um CRL parado é uma tecnologia à procura de mercado; um CRL que corre sobre um TRL verde é uma promessa comercial sem produto; ambas as configurações são diagnósticos, e o vetor torna-as visíveis.
Seção 4
O vale da morte
Entre TRL 4 e TRL 7 abre-se o troço a que a literatura sobre o financiamento da inovação chama vale da morte, e a sua existência decorre de uma tesoura estrutural entre custos e capital disponível.
Do lado dos custos: a progressão ao longo da escala é exponencial, não linear. A pesquisa até TRL 3-4 faz-se com equipes pequenas e instrumentação de laboratório; a validação em ambiente relevante e os protótipos de sistema (TRL 5-7) exigem engenharia completa, instalações piloto, campanhas de ensaio, certificações: para muitas tecnologias físicas, uma ordem de grandeza a mais, ou duas.
Do lado do capital: precisamente onde os custos aceleram, a oferta de financiamento rarefaz-se. A pesquisa pública tradicional (universidades, institutos, bolsas de pesquisa) financia bem os níveis baixos, onde se produz conhecimento publicável, e considera os níveis intermédios "desenvolvimento industrial" fora do seu mandato. O capital privado raciocina de forma especular: a TRL 4-5 o risco técnico residual ainda é alto, os prazos de retorno longos, e a evidência comercial (que, como se viu, vive noutro eixo) quase ausente; grande parte dos investidores prefere entrar quando o protótipo já demonstrou o sistema, isto é, depois do vale. O resultado é um troço do percurso em que a necessidade é máxima e a oferta mínima, e em que morrem tecnologias cientificamente válidas por pura descontinuidade do financiamento: não uma falha da tecnologia, mas uma falha do mercado de capitais, e é a justificação econômica padrão dos instrumentos públicos e para-públicos (subvenções ao desenvolvimento experimental, incentivos fiscais à I&D, contratação pré-comercial) que o capítulo 09 tratará em detalhe: existem para cobrir o troço que nem a pesquisa pública nem o capital privado cobrem espontaneamente.
Para quem concebe um percurso de desenvolvimento, o vale não é uma surpresa mas um dado de planejamento: o plano financeiro de um projeto deep tech julga-se antes de mais pela forma como atravessa TRL 4-7, com que fontes, em quanto tempo, e com que evidências produzidas em cada passo para desbloquear a fonte seguinte.
Seção 5
Um exemplo guiado: a mesma tecnologia, três termômetros
Considere-se, a título ilustrativo, um sensor para a agricultura de precisão baseado num princípio de medição novo. TRL 1-2: o princípio físico é observado e o conceito formulado; papel e cálculos. TRL 3: a bancada de laboratório mede a grandeza-alvo de modo reprodutível. TRL 4: o protótipo de bancada integra medição, eletrônica e processamento, em laboratório. TRL 5-6: o dispositivo, com engenharia próxima da forma final, opera em estufa e depois no campo durante uma estação, com pó, humidade, amplitudes térmicas e transmissão de dados real; é o salto em que emergem os problemas que o laboratório não mostra. TRL 7-8: a pré-série qualificada (certificações rádio e ambientais, fiabilidade em lotes) opera em explorações agrícolas piloto. TRL 9: o produto opera em condições comerciais reais.
O vetor completo conta, porém, outra história em paralelo. A TRL 6 o CRL pode estar ainda ao nível das hipóteses (quem paga: a exploração agrícola, o agrupamento, a seguradora? por que valor mensurável: água poupada, rendimento da cultura, certificação?) e o MRL pode revelar que o processo de calibração do sensor, artesanal no protótipo, não escala para os volumes. A leitura correta do projeto não é "TRL 6 de 9" mas o vetor inteiro, com o eixo mais atrasado a ditar a próxima prioridade de validação: que é exatamente o modo como o capítulo 07 formulará a gestão do risco.
No método Volcano
A escala TRL é a ossatura declarada da macrofase de P&D do caminho: as fases de F3 (ideação, TRL 1-2) a F7 (MVP, TRL 7-8) correm sobre o termômetro técnico, e a pirâmide TRL é o instrumento com que o método comunica a maturidade de cada projeto da carteira, cada um publicado com o seu nível real e o seu estado. O duplo termômetro da seção 3 está estruturalmente incorporado: à macrofase de comercialização (F8-F13) o método atribui o CRL, reconhecendo que a partir do MVP o risco muda de eixo e se mede por conta própria. O vale da morte da seção 4 é o troço que o modelo de financiamento cobre deliberadamente: a janela típica do Tax Lease (o regime espanhol de financiamento fiscal da I&D) vai de F3 a F7, isto é, de TRL 2 a TRL 7, declarada como "o troço que nenhuma outra fonte cobre", com os fundos públicos a fundo perdido a entrarem em regra a partir de TRL 5-6; a arquitetura das fontes por nível, representada no calendário do capital do modelo, é a resposta projetada à tesoura descrita neste capítulo. Por fim, o princípio "um TRL não se declara, demonstra-se" tem no método uma forma institucional: a validação independente através de certificação acreditada pela ENAC (a entidade espanhola de acreditação) e do Informe Motivado Vinculante (o parecer vinculativo da administração espanhola sobre a natureza das atividades de I&D), que é a terceira das seis alavancas de redução do risco e transforma a autoavaliação técnica em evidência verificada por terceiros.
Leituras
Para aprofundar
- J.C. Mankins, "Technology Readiness Levels: A White Paper" (NASA, 1995): duas páginas, a fonte original das definições.
- Comissão Europeia, definições TRL nos documentos de programa Horizonte (General Annexes): a formulação oficial usada nos concursos europeus, referência prática para quem escreve propostas.
- ARENA, Commercial Readiness Index for Renewable Energy Sectors (2014): a formalização do CRL e a lógica do duplo eixo técnico-comercial.
- S. Blank, "It's Time to Play Moneyball: The Investment Readiness Level" (2013, no blogue do autor): a proposta do IRL e a ligação com o customer development.
Perguntas frequentes
Perguntas frequentes
Um TRL 9 significa que o produto está pronto para o mercado?
Não: significa que a tecnologia operou em ambiente real. O mercado vive no eixo comercial (CRL): clientes que pagam, canais, economia unitária, competitividade sem apoios. A história das tecnologias que chegaram a TRL 9 e nunca descolaram comercialmente é longa, e é a razão pela qual o CRL existe. A leitura correta é sempre o vetor, nunca o número técnico isolado.
Quem certifica o TRL de um projeto?
Em si mesmo, ninguém: a escala é uma linguagem, não um registro profissional, e o nível declarado vale o que valer a evidência que o sustenta. Na prática a verificação ocorre por vias indiretas: as agências de financiamento avaliam a evidência nas propostas, os investidores examinam-na em due diligence, e em alguns ordenamentos existem certificações independentes das atividades de P&D (em Espanha, a certificação por entidades acreditadas pela ENAC e o Informe Motivado Vinculante) que dão forma terceira e oponível à avaliação. A pergunta a fazer perante um TRL declarado é sempre: demonstrado onde, quando, documentado como.
Se o risco desce a cada nível, porque escasseia o capital precisamente a meio da escala?
Porque os custos sobem mais depressa do que o risco desce, e os perfis dos financiadores não cobrem o troço: a pesquisa pública para onde acaba o conhecimento publicável, o capital privado prefere entrar quando o sistema está demonstrado. A necessidade máxima encontra a oferta mínima entre TRL 4 e 7: é uma descontinuidade do mercado de capitais, não da tecnologia, e é o troço que os instrumentos públicos e fiscais existem para cobrir.
O TRL de uma tecnologia pode descer?
Sim, em dois casos legítimos: quando muda a aplicação ou o ambiente de destino (a maturidade é local: o sensor automóvel levado para o setor médico recua) e quando a evidência envelhece (um protótipo demonstrado há anos, sobre componentes já indisponíveis, deixa de sustentar o nível). Um TRL é uma fotografia com data e contexto; reutilizar a fotografia fora do contexto é declarar maturidade que não existe.
John F. Kennedy, 1962